Havforskere satser på intelligente robotfisk

Forskere kæmper med både mekaniske og adfærdsmæssige udfordringer i forsøget på at skabe overvågningsrobotter til oceanerne.

Læs mere om

Af Jesper Gormsen, redaktion@ing.dk, fredag 29. aug 2008 kl. 00:45

Klodset ser den ud, den fem kilo tunge robofish, men med tiden skal stimer af sådanne små undervandsrobotter f.eks. kunne lokalisere og observere hvaler eller finde og bekæmpe forurening uden central styring. Det er håbet hos lektor Kristi Morgansen fra University of Washing­ton, der har brugt fem år på at udvikle den lille robot.

Hun har foreløbigt bygget tre robotfisk. De har finner i stedet for propel, hvilket ifølge Kristi Morgansen gør dem mere manøvredygtige og nedsætter vandmodstanden. De kan kommunikere med deres artsfæller ved hjælp af sonarimpulser og afpasse deres adfærd i forhold til dem.

Forskeren fra Washington er langt fra den eneste, der forsker i at udvikle fiskerobotter, fortæller Kasper Støy, der følger udviklingen fra sin stilling som lektor ved Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet for produktionsteknologi på SDU. Det er forbundet med store fordele at gøre undervandsrobotter mere autonome og mindske behovet for at stige op til overfladen for at afrapportere. Der er imidlertid en række problemer der skal løses først. Dels rent mekaniske, dels kommunikations- og adfærdsmæssige.

Flokadfærd
Forbilledet er dyrs flokadfærd. Den blev til dels afmystificeret i 1986, da den amerikanske computergrafiker Craig Reynolds skabte de virtuelle væsener Boids. I den simpleste udgave flakser de små kantede fugle rundt efter tre simple regler: flyve i den generelle retning for hele flokken, holde sammen og undgå at støde ind i hinanden. Siden filmen Batman Returns, hvor principperne blev brugt til at få flagermusesværme og pingvinflokke til at bevæge sig livagtigt, er Boids blevet brugt i alle a­ni­ma­tions­film.

At man inden for computergrafikken har løst flokdyrenes gåde betyder imidlertid ikke, at det er problemfrit at få robotter til at koordinere deres bevægelser, understreger Kasper Støy, der blandt andet har arbejdet med at få Kepherarobotter til at interagere med hinanden. Det kniber stadig for robotterne at lure, hvordan andre robotter bevæger sig, forklarer lektoren.

På SDU har man også forsket i kommunikation mellem undervandsrobotter. Her brugte man ganske vist Hydron-moduler til at simulere celleadfærd i et akvarium. De små kugleformede moduler kommunikerede ved hjælp af infrarødt lys og kunne ved hjælp af en lille propel styre hen til hinanden og koble sig sammen.

Simpel kommunikation
Kristi Morgansens robotfisk kan af hensyn til batterilevetiden kun kommunikere ved hjælp af lavfrekvente sonarimpulser og trykbølger og kan kun sende 80 bytes i sekundet. Fiskenes batterier sætter grænser for, hvor kraftige signaler de kan udsende og at signalerne kan forvanskes af vandoverfladen eller genstande i vandet. Fiskene er ifølge deres udvikler i stand til at kommunikere, selvom de nogle gange kun modtager halvdelen af den sendte information.