Участники проекта – биологи, математики, физики и инженеры ведут разработку биоморфного робота-тунца, который сможет воспроизводить принципы движения, навигации и взаимодействия с живыми организмами в естественной среде, как это задумано самой природой.
Как отметил ведущий научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения БФУ Виктор Казанцев, подобное подводное устройство в России создается впервые, но за биоморфной робототехникой – будущее.
Для реализации задачи, по словам Казанцева, нужно продумать каждую деталь робота, начиная от способа передвижения в воде и заканчивая созданием искусственного интеллекта, который позволит роботу принимать самостоятельные решения, ведь под водой нет системы GPS.
"Разработать любой аппаратно-программный комплекс, будь то самокат или самолет, достаточно сложно. В нашем же случае, эта задача уже решена самой природой, в том числе с точки зрения энергопотребления и функционала. Нам нужно всего лишь правильно скопировать алгоритм — создать цифровой двойник живого организма. Но насколько трудоемко создавать абсолютные копии, не зная исходного кода! Например, мы знаем, что рыба плывет так, а не иначе, чтобы минимизировать потерю своей энергии. Но как она пользуется при этом ресурсами своего организма? Вот, что нам предстоит узнать", — рассказал он.
Создание нового робота позволит ученым, с одной стороны, расширить фундаментальные знания, изучить механику передвижения живых организмов, принципы оптимизации энергопотребления, системы принятия решений и т.д. С другой стороны, у проекта есть вполне конкретные практические применения — управление биоресурсами, экологический мониторинг, поиск и сопровождение заданных объектов под водой."Представьте, если в океане произошла экологическая катастрофа, например, разлив нефти. В таком случае робот способен в качестве лидера или условного хищника увести косяк рыб в безопасное место. Недавно одна канадская компания стала активно использовать птицеподобных роботов в аэропорту, чтобы отпугивать настоящих пернатых подальше от взлетной полосы. Востребованность таких устройств очевидна", — объяснил ученый.
Показанный учеными БФУ ходовой макет робота-тунца уже может самостоятельно двигаться не только по прямой траектории, но и поворачивать.
"Впереди много работы по решению нетривиальных задач. Наш тунец будет "обитать" в трехмерном пространстве, поэтому впереди разработка и подбор двигателя, аккумуляторов, датчиков зрения, эхолокации и т.д. Важно разработать систему искусственного интеллекта, чтобы рыба была автономным аппаратом. И вся эта "начинка" должна поместиться в корпусе, который полностью воспроизводит облик живого тунца для органичного единения с естественной средой обитания", — добавил Виктор Казанцев.
Проект БФУ по разработке нейроморфной системы управления подводного биоморфного робота поддержан
грантом РНФ 2021 года. Сотрудники БФУ также планируют создать робота-щуку и робота-угря.
