全新的機(jī)器人“特工”從斑馬魚身上學(xué)習(xí)以改善游泳機(jī)制

時間:2017-11-10

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:不久前一個人形機(jī)器人剛剛獲得了公民身份,但是距離機(jī)器人與真人沒法區(qū)分的階段仍然還有很長的路要走

不久前一個人形機(jī)器人剛剛獲得了公民身份,但是距離機(jī)器人與真人沒法區(qū)分的階段仍然還有很長的路要走。不過顯然魚類更容易被“愚弄”,因?yàn)閬碜匀鹗柯迳B?lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的一個團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功地將一個機(jī)器人冒充者整合到了斑馬魚魚群中。

這個全新的機(jī)器人像是一個社交實(shí)驗(yàn)。它被設(shè)計成一個“特工”,與將其加入魚群中,看看它是否能像真魚一樣學(xué)習(xí)交流和移動,并影響魚群的行為。在過去,EPFL機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的研究人員設(shè)法讓機(jī)器人滲透到蟑螂“社區(qū)”中。

這項(xiàng)研究的作者FrankBonnet表示:“魚類是非常復(fù)雜的動物。為了融入昆蟲社區(qū),機(jī)器人只需要釋放某些‘費(fèi)洛蒙’,但是整合到一個脊椎動物社區(qū)似乎涉及更多的標(biāo)準(zhǔn),如外觀、運(yùn)動和振動等。

為了幫助機(jī)器魚通過“入學(xué)考試”,團(tuán)隊(duì)建立了與斑馬魚相同的顏色、形狀,比例及條紋圖案的機(jī)器魚,長度為7厘米(2.8英寸)。為確保機(jī)器人的動作逼真,研究人員研究了魚類的行為,包括線速度、加速度、振動、尾部運(yùn)動節(jié)奏,魚群規(guī)模以及個體游泳距離等。

機(jī)器斑馬魚被安裝在一個小的桿上,該桿沿著水族箱的底部滑動,并被磁性連接到一個小型的發(fā)動機(jī)上,拖動機(jī)器人穿過水面。機(jī)器魚的尾巴仍然左右搖擺,給人的印象是機(jī)器魚正在游泳,隨著時間的推移,機(jī)器魚從魚群身上學(xué)習(xí),以改善其游泳機(jī)制。

這個團(tuán)隊(duì)用機(jī)器魚和10個不同斑馬魚魚群在水族館里進(jìn)行了迷宮測試。他們記錄了整個魚群以及其中的單條斑馬魚的運(yùn)動情況,以及機(jī)器魚與動物的整合情況,并將結(jié)果與沒有機(jī)器魚“入侵者”的另外五個斑馬魚魚群進(jìn)行比較。研究人員發(fā)現(xiàn)有機(jī)器魚魚群的表現(xiàn)基本上與沒有機(jī)器魚的魚群的相同。

Bonnet表示:“斑馬魚輕易地接受機(jī)器魚出現(xiàn)在魚群中。機(jī)器魚也能夠模仿斑馬魚的行為,促使它們改變方向,或者從一個房間游到另一個房間?!?/p>

研究結(jié)果不僅可以幫助科學(xué)家研究魚類的社交行為,而且可以使生物啟發(fā)式機(jī)器人更加逼真。

該研究成果發(fā)表在《Bioinspiration&Biomimetics》雜志上。

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