Простое объяснение: гипнотическая рыба-робот здесь, чтобы спасти наш океан

SoFi описывается как самая продвинутая роботизированная рыба из когда-либо созданных. И я собираюсь помочь вам понять, как работает и что делает эта гипнотическая рыба-робот.

Давайте начнем.

Происхождение рыбы-робота

Помните, как вы впервые увидели Арнольда Шварценеггера в образе человека, охотящегося за Сарой Коннор в «Терминаторе»? Ну представьте себе, просто под водой — и не зря.

Для морского ученого наблюдение за жизнью в океане имеет важное значение для открытия таких вещей, как схемы питания, миграционные привычки и новые интересные виды.

Но эти открытия ограничиваются тем, что ученые могут увидеть, наблюдая за рыбой, что означает очень много времени, проведенного с рыбой в дикой природе. Оказывается, рыбам это не нравится.

Поэтому ученые начали делать мини-субмарины, которые могли подкрадываться к рыбе и наблюдать за ней без присутствия любопытных людей.

К сожалению, мини-субмарины приводились в движение гребными винтами, вроде тех, что можно найти на рыбацких лодках. Они шумные и слышны на большом расстоянии.

Оказывается, рыбам это не нравится. либо.

Морскому ученому нужен был более незаметный способ шпионить за рыбой, а какой лучший способ шпионить за рыбой? Притворялся рыбой, как терминатор притворялся человеком.

История рыб-роботов не совсем нова. Начиная с 1994 года, когда первая в мире рыба-робот, робо-тунец Чарли начала плавать, ученые использовали движения рыб для создания подводных роботов.

Почти десять лет назад, в 2009 году, группа исследователей имитировала амазонскую рыбу-нож, чтобы создать плавающего робота.

Теперь команда робототехников из Массачусетского технологического института создала то, что они называют самой совершенной рыбой-роботом из когда-либо созданных.

Создание рыбы-робота

Встречайте Софи!

Сокращенно от «Soft Robotic Fish», эта маленькая жемчужина покорила Интернет как революционный плавающий робот. Он снимает фотографии и видео в высоком разрешении с помощью, как вы уже догадались, объектива «рыбий глаз».

Он питается от литиевой батареи, имеет силиконовый хвост и напечатанное на 3D-принтере ядро, что делает его простым и дешевым в воспроизведении.

Имея длину 17 см (18,5 дюйма), SoFi перемещается по океану с грацией и движениями рыбы. Робо-рыба может проплыть до половины длины своего тела в секунду. Это 8 см секунды! МАСШТАБ!

Время работы от батареи составляет около 40 минут, поэтому SoFi может совершать погружения на глубину до 60 футов (18 м).
С 2014 года команда робототехники Массачусетского технологического института, стоящая за SoFi под руководством Даниэлы Рус, создала различные типы роботов-рыб.

Эти более ранние рыбы не были супер скрытными, так как из них торчали кабели, соединяющие роботов с контроллерами, и они могли нырять только на 3 фута — не круто.

«Наша основная цель состояла в том, чтобы сделать что-то для биологов», — сказал г-н Кацшманн, один из создателей SoFi, в интервью New York Times.

Тебе не хотелось бы стать биологом сейчас? Я знаю, что.

Как работает RoboFish?

Сделать такого робота непросто, поэтому давайте посмотрим, что делает этого робота-рыболова самым продвинутым на сегодняшний день.

SoFi должен был делать много вещей, которые не делают обычные роботы, например, быть полностью водонепроницаемым. Но что действительно отличает SoFi от более ранних роботов-рыб, так это механика.

SoFi является частью волны роботов, известных как «мягкие роботы».
Они, ну, мягкие. Как этот мягкий осьминог или этот вызывающий кошмар робот-змея.

Оказывается, мягкого робота довольно сложно сделать. В конце концов, жесткие движения машины — это именно то, что мы ассоциируем с «роботизмом» на танцполе.

Рыбы наоборот. Они изгибаются и извиваются, хватая пищу и спасаясь от хищников.

Чтобы придать SoFi извивающееся движение хвоста, исследовательская группа установила в него систему гидравлического насоса. В хвосте есть две полые чаши, и маленький насос перекачивает воду из одной камеры в другую. Это заставляет хвост двигаться, придавая ему плавные движения, как у рыбы.

Довольно аккуратно, э?

Плавучесть также является проблемой. Вы знаете, когда вы находитесь в бассейне на летних каникулах и толкаете вниз надутый пляжный мяч только для того, чтобы он выстрелил в вас, когда вы отпускаете?

Чем глубже в воду вы толкнете мяч, тем сильнее он поднимется и тем сильнее ударит вас по лицу.

SoFi должен был работать как пляжный мяч, который мог приспособиться к тому, что его толкнули вниз.

Команда снова искала вдохновения. У многих морских животных есть заполненный газом орган, называемый плавательным пузырем, который решает проблему плавучести. Команда имитировала плавательный пузырь, сжимая и разжимая воздух внутри робота.

Так что теперь SoFi может двигаться, как крадущаяся рыба, не бросаясь на поверхность, как пляжный мяч. Потрясающий.

К сожалению, этого недостаточно.

SoFi запрограммирован на то, чтобы просто плыть прямо, если не даются другие инструкции.
Это замечательно, если вы хотите построить робота-доли (Просто продолжайте плавать. Просто продолжайте плавать), но если вы хотите смотреть на рыбу, вам нужно направить своего робота туда, где находится рыба.

Это сложная задача, поскольку радиосигналы, подобные тем, которые мы используем для управления дронами и другими удаленными объектами, не работают под водой.

Команде пришлось найти новый способ общения с роботом. Они закончились импульсами ультразвука, которые отправляются с пульта дистанционного управления в SoFi.

Затем SoFi расшифровывает ультразвук в такие действия, как «повернуть налево», «плыть быстрее» или «укусить ныряльщика». Ладно, последнее, что мы придумали.

По сути, дайверы разговаривают с SoFi так же, как дельфины разговаривают друг с другом.

Расстояние между пультом дистанционного управления и SoFi составляет 50 м, что означает, что дайвер может плавать на заднем плане, чтобы не спугнуть рыбу, с которой SoFi пытается взаимодействовать.

Забавный факт: Контроллер на самом деле представляет собой встроенный контроллер Super Nintendo. Они просто не делают игрушки, как раньше.

С камерой, установленной спереди, циклоп SoFi может глазеть на рыбу на расстоянии до 50 метров.

В будущем команда надеется также добавить к нему термометр и другие интересные вещи.

Есть ли осложнения?

Помимо потрясающих функций, очевидным недостатком SoFi является то, что по-прежнему требуется человек-дайвер, плавающий поблизости. Это означает, что наблюдения ограничены рабочим временем дайверов и только в тех местах, где дайверы могут безопасно плавать.

Другая проблема в том, что SoFi не отвечает. Дайвер управляет Robofish с помощью пульта дистанционного управления, но все данные, то есть видео, которые робот хранит в своем искусственном теле рыбы, не отправляются обратно дайверу. Это в основном как домашняя запись VHS.

Если вам меньше 30 лет, эта ссылка не имеет смысла, но подумайте о телефоне без подключения для передачи данных или Wi-Fi, где вам нужно переместить фотографии с телефона на ноутбук.

Вы должны мысленно взять телефон и подключить его к ноутбуку — то же самое касается SoFi.

Пока SoFi не отправляет видеоотклик и не может управляться издалека, он более или менее функционирует как 50-метровая палка для селфи.

Что может SoFi AKA. «Робо-рыба»?

Помимо того, что SoFi просто плавает, как мягкая рыба-терминатор, у SoFi есть миссия. Вернее два:

Супер навык номер один

Мы все знаем, что лучшая вещь в мире — это просто смотреть на аквариум.

Наблюдение за плавающей рыбой — это именно то, чем занимаются многие морские ученые. Как они выглядят, как ведут себя, спариваются, прячутся, охотятся? Все тонкости повседневной рыбной жизни.

Это основная цель SoFi и других роботов-рыб. Наблюдая и помогая нам узнать больше о том, как на самом деле ведут себя рыбы, когда поблизости нет людей, которые могли бы их напугать.

Может быть, они более расслаблены? Может быть, они танцуют танго, кто знает?

Но возможность наблюдать за ними, притворяясь рыбой, а не большой громоздкой машиной или любопытным человеком, — это способ получить истинные факты о том, что на самом деле происходит под поверхностью.

И конечно же дальнейшее освоение мирового океана. Недавнее обнаружение большой гренландской акулы — хорошее напоминание о том, как мало мы на самом деле знаем о нашем голубом мире.

Супер навык 2

«Роботы-рыбы, как [SoFi] может иметь важное значение для понимания и защиты морской жизни, которой грозит исчезновение в хрупкой океанской среде, которой угрожает деятельность человека и изменение климата».

Говорит один из создателей, г-н Кацшманн, New York Times.

Как SoFi защищает морскую жизнь? Он стреляет лазерами из своих глаз или работает как морозильник, охлаждая океан? Нет, конечно, нет.

Он собирает данные через видео для документирования.

Изменение климата, чрезмерный вылов рыбы и загрязнение пластиком разрушают океанические экосистемы, и в целом морская жизнь находится в упадке.

По сути, поговорка «Много рыбы в море» больше не соответствует действительности.

Ученые надеются, что сбор данных о том, насколько серьезна проблема, поможет создать новую политику, которая может снова сделать наши океаны здоровыми.

Это будет работать?

Может быть. Политика разрабатывается с учетом нескольких факторов, включая научные данные, рыболовные ассоциации, юридические вопросы о том, кому принадлежат различные океаны, и экономические соображения. Разработка экологической политики требует многого, и наука является лишь одним аспектом.

Боже мой, как скучно! Давайте поговорим больше о рыбе-роботе.

Что это значит для будущего?

Будут ли наши океаны полны маленьких SoFi, извивающихся вокруг и снимающих все подряд?

Может быть.

Если боты станут автономными, то есть если они смогут плавать и рулить сами по себе, отправляя видео обратно ученым, можно представить себе мир, в котором роборыбы являются основным источником информации о том, что происходит под поверхностью.

На данный момент остается много вопросов, касающихся таких машин, как SoFi, без ответов.

В своем первом путешествии другие рыбы не обращали на нее особого внимания, но исследователи еще не знают, слышен ли ультразвук, используемый для управления ею, китами или дельфинами. И если да, то как они отреагируют?

А как насчет более крупных морских существ, которым SoFi может показаться вкусной закуской?

«Если бы акула подошла и съела нашу рыбу, это были бы самые потрясающие кадры». Г-н Качманн сказал New York Times.

Верно, но это менее удивительно, если ты окажешься этой акулой.

С увеличением числа случаев, когда морские животные выбрасываются на берег с желудком, полным пластиковых отходов, являются ли роботы-рыбы надежным способом следить за состоянием океана? Или в выброшенных на берег китах помимо пластиковых пакетов будут маленькие извивающиеся SoFi?

Напрашивается вопрос, не пора ли сейчас роботам-рыбам? Короткий ответ: может быть.

Помните амазонскую рыбу-нож из 2009 года? Предполагалось, что он будет использоваться для «изучение биоразнообразия у берега и в реках с быстрым течением«, а также «использоваться для обнаружения загрязнения окружающей среды или для осмотра сооружений, таких как нефтяные вышки.”

Это было десять лет назад, и у нас до сих пор нет плавающих подводных рыб-терминаторов, документирующих загрязнение.

Трудно сказать, действительно ли SoFi является революционной, а не просто подводной игрой в машину Марио, но у нас в Modest Fish есть ощущение, что она вернется.

Поделитесь на Pinterest!

Источники.