被称为“Bluebots”的机器鱼能自主地同步游泳。
任何看过海底自然纪录片的人都会惊叹于鱼群表演的复杂编排,那仿佛是一部由数千名演员组成的飞镖式同步芭蕾舞。
这些本能的运动激发了哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院(Harvard JohnA. Paulson School of Engineering and Applied Sciences,SEAS)和怀斯生物灵感工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)的研究人员。研究结果不仅可以改善水下机器人的性能和可靠性,还可以改善其他需要分散运动和组织的飞行器,如自动驾驶汽车和机器人太空探索。
这个名为“Blueswarm的鱼形水下机器人是由Radhika Nagpal领导的团队创建的,他的实验室是自组织系统的先驱。这些奇特可爱的机器人它可以像鱼一样平静地聚在一起,也可以自动导航并且寻找彼此,协作完成任务,而不需要外部控制。
Nagpal告诉IEEESpectrum,这标志着一个里程碑,这是研究人员首次在水下机器人领域,展示了具有内隐协调(implicitcoordination)的复杂三维集体行为。这样的集体行为来源于所谓的内隐协调——鱼类可以根据自己看到的同类行为作出决定。这种分散的、但具有自主性的自我组织,长期以来一直吸引着科学家探索。

这项研究发表在《科学机器人(Science Robotics)》上,第一作者是Florian Berlinger。Berlinger说,“Bluedot”机器人将三个蓝色LED灯、一个锂聚合物电池、一对摄像头、一台Raspberry Pi电脑和四个可控鳍集成在一个3D打印的船体内。鱼镜头摄像头检测到同伴的LED,并应用自定义算法计算距离、方向和航向。
在三维空间中工作,对于水下机器人来说也是个不小的挑战。LED 光源散发光的强弱和变化,取决于每个机器人所在的位置和周边环境。Blueswarm 基于相机和机器人最前端的光敏传感器,对其游泳动作和发光情况进行调整,自动将多个个体组织成集群在水中游动。机器人通常被部署在人类无法接近,或是危险的地区。在这些地方,人类甚至无法对机器人进行干预。在这种情况下,一个能够自给自足,且具有高度自主性的群体的优势就非常明显。通过对内隐规则和 3D 视觉的使用,我们能够在没有 GPS 和 WiFi 支持的水下环境,创建一个具有高度自主性和灵活性的水下系统。
这项技术的用途在于,首先,这些机器人可以在不惊动海洋生物的前提下,监测它们的健康状况。其次,机器人可以使用摄像机制成的眼睛探测到特定物体。同时,它们还可以在码头和船只的下方,以更有效的方式检查船体。也许,它们还能在搜救中发挥作用。通过这项研究,人们不仅可以构建更先进的机器人集体,还对自然中动物集群式活动有了更深刻的了解。
Berlinger补充说,这项研究有朝一日可以推广到任何需要分散式机器人的领域,从自动驾驶汽车和亚马逊仓库车辆,到探索遥远的星球等等。如今的半自主汽车在可靠地感知和响应复杂环境方面面临着自身的技术障碍,包括恶劣天气使车载传感器或路标变得模糊,或者无法通过GPS定位。自主汽车研究的一个完整的子集涉及到车辆对车辆(V2V)的通信,它可以让汽车有一个蜂群思维来指导个人或集体的决策——避免混乱的交通,在严密的车队中安全驾驶,或者在超出其感观范围的碰撞中采取集体回避行动。
Berlinger表示:“一旦我们有数百万辆汽车在路上行驶,就不可能依靠一台电脑来协调所有的交通,做出对所有汽车都有用的决定。”
这种微型机器人还可以在人类和潜水员无法到达的地方长时间工作,甚至可以在大型栓系机器人那里工作。Nagpal说,这些人工合成的游泳者可以全天候监控和收集珊瑚礁或水下基础设施的数据,在不干扰脆弱设备或生态系统的情况下,在微小的地方工作。
如今,Blueswarm 为水下机器人和环境及水中生物的兼容方面开了一个先河。仿生机器人已经不止模仿单个自然生物外形,它们正在逐步融入进自然环境,成为大自然的一部分。
原文标题:哈佛科学家研发出鱼群机器人Blueswarm
文章出处:【微信公众号:IEEE电气电子工程师学会】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
责任编辑:haq
原文标题:哈佛科学家研发出鱼群机器人Blueswarm
文章出处:【微信号:IEEE_China,微信公众号:IEEE电气电子工程师学会】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
相关推荐
新加坡建屋发展局与新加坡科技研究局属下的资讯通信研究院对外发出联合公告,公告称,双方正式签署研究合作....
发表于 04-17 11:05 •
0次
阅读
桌面式工作站ABB机器人培训指导手册
发表于 04-17 10:50 •
2次
阅读
一直以来,建筑行业深受传统作业模式的束缚,体量庞大,却难以掩饰资源消耗,同时还存在环境污染、危险系数....
发表于 04-17 10:26 •
16次
阅读
企业引入工业机器人通常基于三个考虑:提效率,降低成本和改进技术。以码垛机器人为例:购买码垛机器人的平....
发表于 04-17 10:20 •
26次
阅读
电子发烧友网为你提供农业与环境中的机器人资料下载的电子资料下载,更有其他相关的电路图、源代码、课件教....
发表于 04-17 08:44 •
0次
阅读
传感器技术、计算能力和边缘处理方面的空前进步可以为机器人提供强大的人工智能功能,但这取决于所有生态系....
使用协作移动机器人仍然是处理内部交通运输的一种相对较新的方式,“我能用该机器人做什么”是我们在会见客....
发表于 04-16 16:29 •
8次
阅读
为了降低机器人控制系统的硏发周期和方便操作亼员使用操作,通过对TA6-R5型协作机器人的硏究,设计了....
发表于 04-16 14:59 •
7次
阅读
早上起床,让机器人冲一杯香醇的咖啡,周末闲暇时,与机器人来一场乒乓球对战。这样的场景,是科幻电影吗?....
根据蚁群算法收敛速度较慢,易陷入局部最优等问题,提岀了一种改进烟花-蚁群( improved fir....
发表于 04-16 13:55 •
4次
阅读
在“卡脖子”核心技术领域,集萃智造团队再获突破。 4月12日,在2021汉诺威工业博览会数字展上,集....
机器人大讲堂 发表于 04-16 11:46
•
163次
阅读
拥有一个变形金刚,是很多孩子的梦想。 手动的变形金刚模型是不是早就玩腻了? 要不要来体验一下自动....
机器人大讲堂 发表于 04-16 11:35
•
155次
阅读
DEF EthernetKRL()文件机器人程序中的设置: EKI_Check(Ret:IN,Typ....
自去年夏天以来,机器人开始在俄罗斯彼尔姆市的一个商务中心“工作”。它与人类同事一起独自接收客户。使用....
变电所是地铁运行的“能量站”,主要负责电能的供应与传输,为列车和车站所有用电设备设施提供电能。平日里....
MEMS 发表于 04-16 09:52
•
117次
阅读
制造和工艺技术领域中的许多应用程序都具有顺序结构。您是否有必须在顺序处理步骤中执行的顺序处理?通过G....
当胶枪打开时,涂胶控制器开始接收机器人发出的模拟量,并根据模拟量值得大小控制定量机输出胶量进行改变.
机器人投资通常从几万到百万美元,在第一时间作出正确的选择并且避免常见的错误是非常重要的,因为错误将导....
工业机器人 发表于 04-16 09:03
•
134次
阅读
本月初,加拿大滑铁卢大学的研究人员更新了第一个开源的人类运动场景高分辨率可穿戴相机图像数据库。在此基....
Les 发表于 04-15 17:18
•
185次
阅读
英特尔公司曾表示,其开发机器编程的愿景是:只要你能以机器可理解的方式表达你的“意图”——可能是用自然....
2020,又一个艰难的庚子年,在隆隆爆竹声中画上了一个不非常饱满的句号,迟迟不愿散去的疫情其实已经在....
工控论坛 发表于 04-15 11:56
•
228次
阅读
据了解,“云端智能机器人”的概念率先由达闼创始人&CEO黄晓庆(BillHuang)提出,其原理通俗....
高工机器人 发表于 04-15 11:22
•
305次
阅读
之后,阿丘科技推出面向工业的AI视觉平台AIDI,为企业提供缺陷检测、字符识别、复杂分类、目标定位等....
高工机器人 发表于 04-15 11:18
•
216次
阅读
作为行业领先的协作机器人关节模组供应商, RJSIIZ系列机器人关节模组是泰科智能专为3-20Kg以....
发表于 04-15 10:58 •
91次
阅读
据了解,石头科技是小米生态链公司,主营业务为扫地机器人等智能清洁硬件,其主要产品为小米定制品牌米家智....
高工机器人 发表于 04-15 10:21
•
274次
阅读
“现阶段,国内膜电极企业对MEA设备在提高产品质量、提升效率和良率的要求越来越高。”隆深机器人氢能装....
高工机器人 发表于 04-15 10:05
•
174次
阅读
今年2月,C200M及C200S已双双斩获该业界符合UL3100标准的ETL认证证书。此次再添CE认....
高工机器人 发表于 04-15 10:00
•
173次
阅读
据高工机器人不完全统计,3月机器人行业共有超20家企业发布新品,涵盖末端执行器、机器视觉、协作机器人....
高工机器人 发表于 04-15 09:55
•
359次
阅读
码垛机器人的故障率低。在饲料、化肥加工厂,码垛机器人被用于粕库堆包和油瓶箱堆包及上车等工序。码垛机器....
发表于 04-15 09:32 •
63次
阅读
据统计,六家机器人相关企业分别为*ST沈机、格力电器、哈工智能、美的集团、*ST秦机、英洛华。其中格....
高工机器人 发表于 04-15 09:29
•
154次
阅读
电子发烧友网为你提供选择电机型号时,工程师要考虑的三个首要因素资料下载的电子资料下载,更有其他相关的....
发表于 04-15 08:48 •
8次
阅读
据悉,第七届中国机器人峰会暨智能经济人才峰会拟定于5月26日-28日在浙江省宁波市余姚市举行,采用线....
发表于 04-15 08:08 •
15次
阅读
据外媒报道,机器人现在经常被用于从货运仓库挑选购买的物品,但大多数机器人仍无法透过墙壁看到东西。也就....
常听通信人劝谏即将进入职场的新人:你们别来通信行业,这里已经没有机遇了。总之就是通信行业已经是“最美....
Les 发表于 04-14 15:00
•
469次
阅读
随着生活节奏变快,生活压力增大,生活观念转变,大家也越来越倾向于将扫地机器人作为代清洁工具了,对扫地....
华夏大视野 发表于 04-14 14:31
•
277次
阅读
新发布的《5G设备:2021年4月– 情况》报告显示,在703台已发布的5G设备中,商用5G设备总数....
发表于 04-14 09:52 •
429次
阅读
电子发烧友网为你提供PCB设计:机器人核心算法板资料下载的电子资料下载,更有其他相关的电路图、源代码....
发表于 04-14 08:53 •
8次
阅读
视觉传感器能直观反映物体的外部信息,但单个摄像头只能获得物体的二维图像,立体视觉虽能提供三维信息,但....
电子设计 发表于 04-13 16:32
•
563次
阅读
多功能智能移动平台电控系统作为机器人移动平台的“神经中枢”,是实现机器人移动平台智能化设计的关键设计....
电子设计 发表于 04-13 16:27
•
468次
阅读
早在2017年的ARPA-E能源创新峰会上,我们(作者,以下简称我)就遇到了一家名为Marine B....
本文设计了一种可闭环控制的多功能水中蛇形机器人,主要解决现有无人潜水器不能进行运动姿态调整、续航能力....
牵手一起梦 发表于 04-13 15:58
•
558次
阅读
本设计的控制主板具有很强的扩展性,通过增添模块和修改程序,可用于各种机器人开发和智能电路制作,应用广....
电子设计 发表于 04-13 15:53
•
569次
阅读
国际空中机器人大赛 (International Aerial Robotics Competiti....
电子设计 发表于 04-13 15:48
•
188次
阅读
人形机器人控制系统包括机器人控制器和机器人遥控器两部分。其中控制器以飞利浦公司的ARM7处理器为核心....
电子设计 发表于 04-13 15:42
•
176次
阅读
随着人工智能和传感器技术的发展,机器人已从工厂的结构化环境进入人们的日常生活环境,机器人不仅能自主完....
电子设计 发表于 04-13 15:32
•
165次
阅读
在武术擂台技术挑战赛中,机器人要采集目标的位置信息。由于I/O、A/D转换的有效检测距离有限,机器人....
电子设计 发表于 04-13 15:22
•
162次
阅读
为了让机器人更好地与其周围的事物进行互动,并灵活地移动,机器人必须能够看到并辨别其周围的环境。经济高....
电子设计 发表于 04-13 15:18
•
241次
阅读
制造出像人一样具有智能的能替代人类劳动的机器人,一直是人类的梦想,人类获取的信息80%以上是通过视觉....
电子设计 发表于 04-13 15:03
•
183次
阅读
控制器是智能机器人处理和控制信息的主体,它直接决定了机器人的行为和性能。近几年来随着高性能微控制器和....
电子设计 发表于 04-13 14:47
•
182次
阅读
移动式机器人在各行各业具有广泛的应用,而轮式移动机器人由于具有结构简单、可控性强、成本低等优点,成为....
电子设计 发表于 04-13 14:43
•
142次
阅读
基于DM642的机器人双目视觉系统设计
发表于 04-02 07:20 •
0次
阅读
51单片机变形搜救机器人电路设计方案
发表于 03-30 15:13 •
0次
阅读
机器人传感器技术
使用毫米波传感器测量对地速度
使用毫米波传感器映射和导航
...
发表于 03-18 07:00 •
0次
阅读
喷涂机器人的发展趋势喷涂机器人喷涂机器人是一种主要用于表面涂覆工作的特殊机器人,是机器人技术和表面喷涂工艺相结合的产物。喷...
发表于 03-10 09:23 •
101次
阅读
无人机事故 中 飞行员失去控制是常有的事情,导致飞行员失去控制的原因是什么?...
发表于 03-07 08:08 •
101次
阅读
1.部分控制可在控制柜屏幕上操作即可,操作非常简单。
2.结构简单、零部件少。因此零部件的性能可靠、保养维修简单、故...
发表于 02-23 17:10 •
2323次
阅读
首先管理员代表电子发烧友恭祝各位工程师朋友们牛年大吉!相信不少朋友已经返岗开工了,新的一年要有新的目标,来来来,管理员给...
发表于 02-20 16:13 •
6688次
阅读
机器人导航概述
Adept MobileRobots Seekur机器人
MEMS 角速率检测
...
发表于 01-27 06:32 •
101次
阅读
这里介绍了基于英飞凌16 位单片机XE162FN的多功能智能机器人的硬件和软件设计。该设计的创新之处在于将智能机器人的娱乐功能...
发表于 01-21 07:08 •
101次
阅读
智能音箱痛点的迷你语音助手小机器人
发表于 01-14 07:39 •
101次
阅读
评论