Egymással kommunikáló vízi robotok rajával őriznék a Velencei-öböl élővilágát.
Egy hal, egy kagyló és egy vízililiom-levél: három egymással kommunikáló vízi robot, amelyek adatokat küldenek a felszínre. Az adatok segíthetnek a Velencei-öböl törékeny élővilágának felmérésében és megvédésében.
Hogyan működnek? Milyen mértékben képesek kommunikálni egymással a víz alatt? Ezekre a kérdésekre keresik a választ a kutatók.
A mesterséges víziliomot, a kagylót és a halat is arra tervezték, hogy beszéljenek egymással, és meghallgassák egymást. Másik közös vonásuk, hogy mindhárom tervezése során a természetet tekintették mintának.
A kutatók célja, hogy a masszív, ugyanakkor alkalmazkodóképes robotok önszervező víz alatti rajt képezzenek.
- A laborban képesek vagyunk taulmányozni a közösséget formáló állatok viselkedését – magyarázta Alexandre Campo. – Fel tudjuk mérni az állatok birodalmában létező szervezeződéseket. Ezek nem csak a hierarchián alapulnak, vannak állatok, amelyeknek a természetéhez tartozik, hogy komunikálnak egymással, megosztják az nformációkat. Ezt hívjuk önszerveződésnek. Először próbáljuk megérteni az ilyen kollektív viselkedést a természetben, majd matematikai modellekkel próbáljuk ezt a viselkedést a robotoknál reprodukálni.
A víz alatt sem a wi-fi, sem a GPS nem működik, a kommunikációra és a helymeghatározásra más megoldást kellett találni. A kutatók szonárt használnak – de nem kizárólag.
- Kifejlesztettük a sjaát technológiánkat. Például a kagyló-robotba egy különleges érzékelőt építettünk, amely hasonló elven működik, mint egyes zavaros vizekben élő dél-amerikai és afrikai halak elektromos érzékelése, amellyel a környezetüket letapogatják – mondta Thomas Schmickl, biológus, a projekt koordinátra. – A mi robotjaink egy elektromos mezőt generálnak maguk körül, ezzel tudnak kommunikálni a Velence-környéki zavaros vizekben, érzékelni a környezetüket és reagálni rá.
Robotokat akár több hónapos önálló munkára is be lehet programozni. A tudósoknak ezért meg kellett oldaniuk az energiaellátás problémáját is.
- Amikor kijönnek a vízből, megközelíthetnek egy hajót vagy egy töltőállomást, ahol indukciós módon feltölthetik magukat, kábelek nélkül – magyarázta Csare Stefanini, mechatronikus mérnök. – Így nincsenek vízszigetelést igénylő fedelek, bemenetek, nincs rozsdásodás, nincs vízbeszivárgás.
A robotok érzékelőit a növény- és állatvilág tanulmányozására tervezték, a turizmus és az ipar hatásainak felmérésére a velencei vizek ökoszisztémájára.
- A robotunk mondjuk a tengerfenéken van. Amikor egy hajó elhalad, változik felette a tenger nyomása, ekkor önállóan bekapcsol, és megméri a hajó által keltett hullám magasságát – kezdte Pierpaolo Campostrini, elektromérnök. – Ez segít megérteni a hajóforgalom hatását az élővilágra, ami eszközöket ad a kezünkbe a környezetvédelemben. Például be lehet vezetni részleges forgalomkorlátozásokat vagy sebességkorlátozást.
A projekt eredményeként 120 féle önjáró, egymással kommunikáló vízi robotot ígérnek a tudósok.