鱼中的机器人间谍

鱼中的机器人间谍

由EPFL研究人员开发出一种新的微型机器人可以游泳的鱼,学习他们如何互相沟通,使其改变方向或在一起。这些能力已经在斑马鱼的学校中得到证实。

在瑞士联邦工学院机器人实验室的研究人员(LSRO),这是由Francesco Mondada教授为首,已经开发出一种微型机器人能够很好地融入学校的斑马鱼。他们的工作是对欧盟的研究项目的组成部分,六个合作机构之间,以及研究结果最近发表在生物灵感和仿生学。

Frank Bonnet笑着说:“我们创造了一种能潜入这些小鱼鱼群的“秘密特工”。”。帽子是一个博士后研究员LSRO和该研究报告的作者之一。这个机器人长七厘米——比它所建模的鱼长,但形状和比例相同。它装有磁铁,将其连接到安装在水族馆下面的微型发动机,以推动它通过水中。研究人员选择了斑马鱼,还是Danio rerio,他们的研究,因为它是一个强大的物种的学校倾向于开关的方向和移动的很快。PCBA加工

研究计划有两个方面。第一个是生物学,研究个体鱼之间的社会互动。在这里,机器人帮助科学家产生目标刺激并测试鱼类的反应。第二方面是机器人,这是哪里的EPFL研究人员集中他们的工作。

找到正确的标准

首先,研究小组确定了关键的标准,允许机器人融入斑马鱼的学校,进而影响他们的行为。这些包括鱼的物理特性,如形状、颜色、条纹等行为特点进行考虑,如线速度、加速度、鱼个体之间的距离,学校的规模,他们的振动和运动,节奏和他们移动时尾巴。研究人员还希望建立一个闭环系统,机器人不仅能够影响鱼的行为,但也使自己的行为,通过学习如何沟通和喜欢他们不动。结果,机器人的游泳机制——最初是在生物学家的帮助下设计的——随着机器人花更多时间在鱼身上而逐渐完善。

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该小组测试了他们的机器人在不同的水族馆,其中一些已经划定的区域,如小房间和走廊。这些测试涉及十个四个斑马鱼的学校,每一个都与机器人相互作用。对于每项测试,研究人员记录了单个鱼的位置和运动,整个学校的运动以及机器人融入学校的倾向。然后他们将他们的结果与在相同条件下五只斑马鱼游泳的学校的观察结果进行比较,但没有机器人。他们的发现是明确的。Bonnet说:“这条鱼把机器人带进了他们的学校,没有任何问题。”。机器人也能模仿鱼的行为,促使它们改变方向或从一个房间游到另一个房间。

类似的研究已经在进行,但对蟑螂LSRO。鱼是复杂得多的动物。为了融入昆虫群落,机器人必须释放某种信息素。但是融入脊椎动物群落似乎涉及到更多的标准,比如外表、运动和振动,”Bonnet说。

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