Beschreven als de meest geavanceerde robotvis in zijn soort ooit gebouwd, sofi is geweldig. En ik sta op het punt om het je gemakkelijk te maken om te begrijpen hoe deze hypnotische robotvis werkt en wat hij doet.
Laten we beginnen.
Table of Contents
De oorsprong van robotvissen
Weet je nog de eerste keer dat je Arnold Schwarzenegger zag als een look-alike mens, jagend op Sara Connor in The Terminator? Nou, stel je dat eens voor, net onder water – en voor een goed doel.
Voor mariene wetenschappers is het observeren van het leven in de oceaan essentieel voor het ontdekken van zaken als voedingspatronen, migratiegewoonten en nieuwe coole soorten.
Maar deze ontdekkingen zijn beperkt tot wat wetenschappers kunnen zien wanneer ze de vis observeren, wat betekent dat er ontzettend veel met vissen in het wild rondhangt. Blijkt dat vissen daar niet echt van houden.
Dus begonnen wetenschappers mini-onderzeeërs te maken die vissen konden besluipen en observeren, zonder nieuwsgierige mensen in de buurt.
Helaas werden de mini-subs aangedreven door propellers, zoals je die op vissersboten zou vinden. Ze zijn luidruchtig en zijn over lange afstanden te horen.
Blijkt dat vissen daar niet van houden hetzij.
Mariene wetenschappers hadden een heimelijkere manier nodig om vissen te bespioneren, en wat is de beste manier om een vis te bespioneren? Doen alsof hij een vis is, net zoals de terminator zich voordeed als een mens.
Het verhaal van robotvissen is niet bepaald nieuw. Helemaal teruggaand tot 1994, toen ’s werelds eerste robovis, Charlie the Robo-Tuna, een duik nam, hebben wetenschappers de bewegingen van vissen gebruikt om onderwaterrobots te ontwerpen.
Bijna tien jaar geleden, in 2009, imiteerde een team van onderzoekers de Amazone-mesvis om een zwemmende robot te maken.
Nu heeft een team van robotici, dat wil zeggen robotwetenschappers, van MIT gebouwd wat zij de meest geavanceerde robotvis ooit noemen.
Het maken van robotvissen
Maak kennis met SoFi!
Afkorting voor “Soft Robotic Fish, dit juweeltje heeft het internet in een rage gebracht als een revolutionaire zwemrobot. Het maakt foto’s en video’s met een, je raadt het al, fisheye-lens.
Aangedreven door een lithiumbatterij, heeft het een siliconen staart en een 3D-geprinte kern, waardoor het gemakkelijk en goedkoop te reproduceren is.
Met een lengte van 17 cm (18,5 inch) beweegt SoFi zich met gratie en visachtige bewegingen door de oceaan. De Robo-vis kan tot de helft van zijn lichaamslengte per seconde zwemmen. Dat is 8 cm seconde! ZOOM!
Met ongeveer 40 minuten batterijduur kan SoFi duiken maken tot 60 voet (18 m).
Sinds 2014 heeft het MIT-roboticateam achter SoFi onder leiding van Daniela Rus verschillende soorten Robo-vissen gebouwd.
Deze eerdere vissen waren niet super stealthy, omdat ze kabels hadden die eruit staken, de robots met controllers verbonden en slechts 3 voet konden duiken – niet cool.
“Ons primaire doel was om iets te maken voor biologen,” zei Katzschmann, een van de makers van SoFi, tegen de New York Times.
Zou je niet willen dat je nu bioloog was? Ik weet dat ik dat doe.
Hoe werkt de RoboFish?
Het maken van een robot als deze is niet eenvoudig, dus laten we eens kijken naar wat deze robotvis de meest geavanceerde tot nu toe maakt.
SoFi moest veel dingen doen die gewone robots niet doen, zoals volledig waterdicht zijn. Maar wat SoFi echt onderscheidt van eerdere Robo-vissen, is de mechanica.
SoFi maakt deel uit van een golf van robots die bekend staat als ‘Soft Robots’.
Ze zijn, nou ja, zacht. Zoals deze squishy octopus, of deze nachtmerrie-inducerende slangenrobot.
Blijkt dat zachte robots behoorlijk moeilijk te maken zijn. De stijve machinebewegingen zijn immers precies wat we associëren met ‘de robot doen’ op een dansvloer.
Vissen zijn het tegenovergestelde. Ze buigen en draaien, graaien voedsel en ontsnappen aan roofdieren.
Om SoFi de kronkelende staartbeweging te geven, heeft de onderzoeksploeg er een hydraulisch pompsysteem in gestopt. De staart heeft twee holle champers en een kleine pomp duwt water van de ene kamer naar de andere. Dit zorgt ervoor dat de staart beweegt, waardoor deze vloeiende visachtige bewegingen krijgt.
Best netjes, Eh?
Drijfvermogen is ook een probleem. Weet je wanneer je in een zwembad bent tijdens de zomervakantie, en je duwt een opgeblazen strandbal naar beneden, om hem vervolgens weer op je af te laten schieten als je loslaat?
Hoe verder je de bal in het water duwt, hoe krachtiger hij weer omhoog komt en hoe harder hij je zal slaan. in het gezicht.
SoFi moest werken als een strandbal die zich kon aanpassen aan het naar beneden geduwd worden.
Het team zocht opnieuw naar inspiratie. Veel zeedieren hebben een met gas gevuld orgaan genaamd zwemblaas, dat het drijfvermogenprobleem oplost. Het team bootste een zwemblaas na door lucht in de robot te comprimeren en te decomprimeren.
Dus nu is SoFi in staat om te bewegen als een sluipende vis, zonder als een strandbal naar de oppervlakte te rennen. Ontzagwekkend.
Helaas is dat niet genoeg.
SoFi is geprogrammeerd om gewoon rechtdoor te zwemmen als er geen andere instructies worden gegeven.
Dit is geweldig als je een dory robot wilt bouwen (blijf gewoon zwemmen. Blijf gewoon zwemmen), maar als je naar vissen wilt kijken, moet je je robot sturen naar waar de vissen zich bevinden.
Dit is een lastige, omdat radiosignalen zoals die we gebruiken om drones en andere afgelegen dingen te besturen, niet onder water werken.
Het team moest een nieuwe manier vinden om met de robot te communiceren. Ze eindigden met pulsen van echografie, die van een afstandsbediening naar SoFi worden gestuurd.
SoFi ontcijfert de echografie vervolgens in acties zoals ‘linksaf’, ‘zwem sneller’ of ‘bijt duiker’. Oké, de laatste hebben we verzonnen.
In principe praten de duikers met SoFi op een manier die vergelijkbaar is met de manier waarop dolfijnen met elkaar praten.
Het bereik tussen de afstandsbediening en SoFi is 50 meter, wat betekent dat een duiker op de achtergrond kan zwemmen om de vissen waarmee SoFi probeert te communiceren niet te laten schrikken.
Leuk weetje: De controller is eigenlijk een gemonteerde super Nintendo-controller. Ze maken gewoon geen speelgoed zoals vroeger.
Met een camera aan de voorkant kan cycloop SoFi vissen van maximaal 50 meter afstand.
In de toekomst hoopt het team er ook een thermometer en andere toffe spullen aan toe te voegen.
Zijn er complicaties?
Naast de geweldige functies, is een voor de hand liggend nadeel dat SoFi-stills een menselijke duiker nodig hebben die in de buurt zwemt. Dit betekent dat de waarnemingen beperkt zijn tot de werktijden van duikers, en alleen in gebieden waar duikers veilig kunnen zwemmen.
Een ander probleem is dat SoFi niet terugpraat. Een duiker bestuurt de Robofish met een afstandsbediening, maar alle gegevens, dat wil zeggen video, die de robot opslaat in zijn nepvislichaam, worden niet teruggestuurd naar de duiker. Het is eigenlijk als een thuis gerecordeerde VHS.
Als je jonger bent dan 30 is deze referentie zinloos, maar denk aan een telefoon zonder dataverbinding of wifi, waarbij je je foto’s van de telefoon naar je laptop moet verplaatsen.
Je moet de telefoon psychisch nemen en aansluiten op je laptop – hetzelfde geldt voor SoFi.
Zolang SoFi de videofeedback niet verzendt en niet van verder weg kan worden bediend, functioneert het min of meer als een selfiestick van 50 meter lang.
Wat kan SoFi AKA. “Robo Fish” doen?
Naast gewoon rondzwemmen als een zachte terminatorvis, is SoFi op een missie. Nou, twee eigenlijk:
Super Skill Een
We weten allemaal de beste dingen ter wereld, is om gewoon naar een aquarium te staren.
Vissen zien rondzwemmen is precies wat veel mariene wetenschappers doen. Hoe zien ze eruit, hoe gedragen ze zich, paren ze, verstoppen ze zich, jagen ze? Alle ins en outs van het dagelijkse vissenleven.
Dat is het primaire doel van SoFi en andere robotvissen. Observeren en ons helpen meer te leren over hoe vissen echt handelen als er geen mensen in de buurt zijn om ze te laten schrikken.
Misschien zijn ze meer ontspannen? Misschien dansen ze de tango, wie weet?
Maar in staat zijn om ze te observeren, terwijl je je voordoet als een vis in plaats van een grote, omvangrijke machine of een snotneus, is een manier om de ware feiten te krijgen over wat er echt onder de oppervlakte gebeurt.
En natuurlijk de verdere verkenning van de oceanen van de wereld. De recente spotting van de grote Groenlandse haai is een goede herinnering aan hoe weinig we eigenlijk weten over onze blauwe wereld.
Super vaardigheid 2
“Robotvissen zoals [SoFi] kan van essentieel belang zijn voor het begrijpen en beschermen van het zeeleven dat dreigt te verdwijnen in een kwetsbaar oceaanmilieu, bedreigd door menselijke activiteit en klimaatverandering.”
Zegt een van de makers, meneer Katzschmann tegen de New York Times.
Hoe beschermt SoFi het zeeleven? Schiet het lasers uit zijn oogbollen, of werkt het als een vriezer en koelt het de oceaan af? Nee natuurlijk niet.
Het verzamelt gegevens, via video, voor documentatie.
Klimaatverandering, overbevissing en plasticvervuiling verpesten de oceanische ecosystemen en het algehele zeeleven neemt af.
Kortom, het gezegde ‘veel vis in zee’ is niet meer waar.
Wetenschappers hopen dat het verzamelen van gegevens over hoe erg het probleem is, zal helpen plaats te maken voor nieuw beleid dat onze oceanen weer gezond kan maken.
Zal het werken?
Misschien. Beleid wordt gemaakt met verschillende factoren in gedachten, waaronder wetenschappelijke gegevens, visserijverenigingen, juridische vragen over wie de eigenaar is van de verschillende oceanen en economische overwegingen. Milieubeleid heeft veel te omvatten, en wetenschap is slechts één aspect.
Oh mijn god, zo saai! Laten we het meer hebben over robotvissen.
Wat betekent dit voor de toekomst?
Zullen onze oceanen vol zitten met kleine SoFi’s, die ronddraaien om alles te filmen?
Misschien.
Als de bots autonoom worden, wat betekent dat als ze zelf kunnen zwemmen en sturen, video terugsturen naar de wetenschappers, is het mogelijk om je een wereld voor te stellen waarin Robofish de primaire bron van informatie zijn over wat er onder de oppervlakte gebeurt.
Voorlopig zijn er nog veel onbeantwoorde vragen over machines zoals SoFi.
Op zijn eerste reis besteedde de andere vis er niet echt veel aandacht aan, maar onderzoekers weten nog niet of de echografie die wordt gebruikt om hem te sturen, kan worden gehoord door walvissen of dolfijnen. En zo ja, hoe zullen ze reageren?
En hoe zit het met grotere zeedieren, die SoFi misschien een smakelijk uitziende snack vinden?
“Als een haai onze vis was komen opeten, zou dat de meest verbazingwekkende beelden zijn geweest,” Dat zei Katzschmann tegen de New York Times.
Klopt, maar het is minder verbazingwekkend als je toevallig die haai bent.
Met steeds meer voorbeelden van zeedieren die aanspoelen met een maag vol plastic afval, zijn robotvissen een duurzame manier om de toestand van de oceaan te monitoren? Of zullen de aangespoelde walvissen naast plastic zakken ook kleine kronkelige SoFi’s in zich hebben?
Het roept de vraag op, is het nu tijd voor robotvissen? Het korte antwoord is misschien.
Herinner je je de Amazone Knifefish uit 2009 nog? Er werd gespeculeerd dat het zou worden gebruikt voor “het bestuderen van biodiversiteit nabij de kust en in snelstromende rivieren“, evenals “worden gebruikt voor het opsporen van verontreiniging van het milieu of voor het inspecteren van constructies zoals booreilanden.”
Dat was tien jaar geleden, en we hebben nog steeds geen onderwater terminatorvissen die rondzwemmen, wat vervuiling documenteert.
Of SoFi echt revolutionair is, en niet alleen een onderwaterspel van Mario-auto, is op dit moment moeilijk te zeggen, maar wij bij Modest Fish hebben het gevoel dat het terugkomt.
Bronnen.