أخبار الغوص
القادمة إلى الشعاب المرجانية: أسراب Bluebot
الصورة: مجموعة أبحاث أنظمة التنظيم الذاتي.
قام علماء في جامعة هارفارد بالولايات المتحدة الأمريكية بتطوير مدارس للأسماك الآلية يمكنها تنسيق حركاتها دون أي سيطرة خارجية.
ويأملون أن يؤدي هذا الاختراق إلى تمكين تطوير "أسراب" من الروبوتات المصغرة تحت الماء المجهزة لأداء مهام المراقبة البيئية، وخاصة في البيئات الهشة مثل الشعاب المرجانية. ويقولون أيضًا إن "Bluebots" الخاصة بهم تتيح فهمًا أفضل لسلوك تعليم الأسماك.
تستخدم أسراب الأسماك سلوكيات متزامنة معقدة لمساعدتها في العثور على الطعام، والهجرة، والتهرب من الحيوانات المفترسة، كما يقول الفريق، لكنها لا تعتمد على إشارات القادة أو التواصل فيما بينها. وبدلاً من ذلك، تتخذ كل سمكة قراراتها الخاصة بناءً على ما ترى جيرانها يفعلونه.
طبق العلماء هذا المبدأ على الروبوتات فيما يقولون إنها المرة الأولى، وقاموا بإنشاء ما يسمونه "Blueswarm" المكون من Bluebots الفردية في مختبر البروفيسور راديكا ناجبال.
"يتم نشر الروبوتات في كثير من الأحيان في المناطق التي يتعذر الوصول إليها أو التي تشكل خطرا على البشر؛ يقول المؤلف الأول للدراسة فلوريان بيرلينجر من كلية جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) ومعهد ويس للهندسة المستوحاة بيولوجيًا: "المناطق التي قد لا يكون فيها التدخل البشري ممكنًا".
"في هذه المواقف، من المفيد حقًا أن يكون لديك سرب من الروبوتات المستقلة للغاية والمكتفية ذاتيًا. وباستخدام القواعد الضمنية والإدراك البصري ثلاثي الأبعاد، تمكنا من إنشاء نظام يتمتع بدرجة عالية من الاستقلالية والمرونة تحت الماء، حيث لا يمكن الوصول إلى أشياء مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والواي فاي.
يعتمد نظام التنسيق على مصابيح LED الزرقاء. يحمل كل Bluebot كاميرتين وثلاثة مصابيح من هذا القبيل. تكتشف الكاميرات مصابيح LED الخاصة بـ Bluebots القريبة وتستخدم خوارزمية لتحديد المسافة والاتجاه والتوجه.
22 يناير 2021
قال بيرلينجر: "إذا أردنا تجميع الروبوتات، فسيقوم كل Bluebot بحساب موقع كل من جيرانه والتحرك نحو المركز". "إذا أردنا أن تتفرق الروبوتات، فإن الروبوتات الزرقاء تفعل العكس. فإذا أردنا لهم أن يسبحوا كمدرسة في دائرة، فإنهم مبرمجون على اتباع الأضواء الموجودة أمامهم مباشرة في اتجاه عقارب الساعة.
وتمكن الباحثون أيضًا من محاكاة مهمة بحث بسيطة.
باستخدام خوارزمية التشتيت، انتشر Bluebots عبر دبابة حتى اقترب أحدهم بدرجة كافية من الضوء الأحمر لاكتشافه. أدى هذا إلى تشغيل مصابيح LED الخاصة بها لبدء الوميض، مما أدى بدوره إلى تشغيل خوارزمية التجميع في Bluebots الأخرى بحيث تم تجميعها جميعًا حول روبوت الإشارة.
