W ostatnich latach podwodne pojazdy robotyczne stają się coraz powszechniejsze w różnych sektorach przemysłowych i cywilnych. Są szeroko wykorzystywane przez społeczność naukową do badania oceanu. Znajdują na przykład zastosowanie w odkrywaniu lub poznawaniu wielu głębokowodnych gatunków fauny i flory w ich naturalnym środowisku.

Pojawiła się ostatnio nowa klasa podwodnych robotów, które naśladują formy występujące w przyrodzie. Te biomimetyczne pojazdy są w stanie osiągnąć wyższą sprawność pod względem napędu i manewrowalności dzięki kopiowaniu udanych wzorców z natury.

Finansowany ze środków unijnych projekt FILOSE (Poruszanie się robotycznych ryb i ich zmysły) poświęcony jest kluczowemu wąskiemu gardłu w rozwoju podwodnej robotyki, a mianowicie sposobowi wykorzystania przez ryby zmysłów w podwodnym środowisku.

Ryby pływające w swoim naturalnym środowisku są w stanie wyczuwać przepływ wody i reagować na jego zmiany. Partnerzy projektu FILOSE, pracujący pod kierunkiem Centrum Biorobotycznego Uniwersytetu Technicznego w Tallinie, są przekonani, że kiedy już poznają ten mechanizm, będą w stanie potencjalnie wykorzystać tę wiedzę do opracowywania lepszych robotów podwodnych.

Głównym narzędziem eksperymentalnym w ramach projektu FILOSE był prototyp robota, który wygląda i zachowuje się jak ryba. Ryba FILOSE przypomina pod względem kształtu i zachowania pstrąga tęczowego. Pstrągi to "łososiokształtni pływacy", co oznacza, że poruszają się do przodu wywołując oscylacje w tylnej części ciała, podczas gdy przód ciała pozostaje niemal sztywny.

Ogon ryby FILOSE napędzany jest przez pojedynczy serwomotor zlokalizowany w tułowiu. Wywołuje oscylującą falę, która przebiega przez ciało i popycha robota do przodu. Naukowcy z projektu FILOSE mogą zmieniać ogon ryby, aby sprawdzić, jak właściwości materiałów wpływają na sprawność i styl pływacki robota. Tymczasem wodoszczelny łeb robota jest wyposażony w czujniki i elektronikę do sterowania rybą.

Doświadczenia zostały przeprowadzone w laboratoryjnym kanale obiegowym. Naukowcy pracujący nad projektem ustalili, że roboty o takich cechach nie tylko poszukują miejsc o najsłabszych prądach zakłócających, ale są także w stanie wykorzystywać wiry, aby pomóc sobie w poruszaniu się do przodu.

Wyniki projektu FILOSE przyniosły przełom. Naukowcom po raz pierwszy udało się opracować wyczuwającego prądy wodne robota podwodnego z nawigacją wspomaganą przez przepływ i powiązaną z nim. Kluczowym etapem w projektowaniu robota było opracowanie sztucznych komórek rzęsatych, które naśladują fizjologię odczuwania swoich naturalnych odpowiedników.

W toku projektu powstały także nowe obiekty do badań hydrodynamicznych i przeszkolono personel, który kontynuuje prace rozpoczęte w ramach przedsięwzięcia FILOSE.

W sumie wyniki dają nadzieję na nowe technologie podwodne, które mogą wesprzeć przemysł naftowy i gazowy, humanitarne rozminowywanie podwodne, monitorowanie środowiska, akcje poszukiwawczo-ratunkowe, działalność antyterrorystyczną, nadzór portów, bezpieczeństwo przybrzeżne, zarządzanie połowami i inne działania. Wszystkie te obszary odczują wpływ skuteczniejszych i sprawniejszych robotów podwodnych.

Więcej informacji: 

FILOSE
http://www.filose.eu/tiki-index.php
Centrum Biorobotyki Uniwersytetu Technicznego w Tallinie
http://www.university-directory.eu/Estonia/Tallinn-University-of-Technology---Center-for-Biorobotics.html#.UclmRvkyZBk
Źródło: http://cordis.europa.eu