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通过一系列实验,纽约大学保利研究所的研究人员已经证明,像这样的仿生鱼能够引领一群活鱼

图片来源:纽约大学理工学院纽约大学理工学院(NYU-Poly)的研究人员开发了一种生物启发的机器鱼,模仿游泳鱼的尾部推进力,并以不同的尾部频率和流速进行实验

他们发现,当机器鱼被放置在一个金色的光辉学校并模拟领导鱼的熟悉的尾部运动时,学校就会假设他们在野外展示的行为模式

研究人员发现,通过模仿大自然,机器人鱼可以变成活体鱼的领导者,探究了很大程度上尚未开发的关于什么特征成为学校鱼类领导者的问题

通过一系列实验,纽约大学理工学院(NYU-Poly)的研究人员旨在增加对集体动物行为的理解,包括学习机器人有朝一日如何引导鱼类远离环境灾难

大自然是工程师不断增长的灵感来源,研究人员很想知道他们的仿生机器人鱼不仅可以渗透并被游泳者接受,而且实际上可以担任领导角色

在网上发表在皇家学会界面杂志上的论文中,斯特凡诺·马拉斯当时是纽约大学保利机械工程博士后研究员,现任意大利海洋与沿海环境研究所 - 国家研究委员会研究员,毛里齐奥Porfiri,纽约大学 - 机械工程副教授,利用机器人产生的节能优势,在仿生机器人鱼的发现过程中发现了引起金色光泽的条件

研究人员设计了他们的生物启发机器人鱼,以模仿游泳鱼的尾部推进力,并在不同的尾部频率和流速下进行实验

在自然界中,位于学校前面的鱼以更频繁的速度击败它们的尾巴,创造了一个他们的追随者聚集的尾迹

追随者显示出明显较慢的尾部移动频率,使研究人员相信追随者正在享受领导者努力的水动力优势

为了创建一个机器人领导者,Marras和Porfiri将他们的机器人放置在一个金色闪亮学校的水隧道中

首先,他们允许机器人保持静止,不出所料,“假”鱼很少引起注意

然而,当机器人模拟领导鱼的熟悉的尾部运动时,学校的成员假设他们在野外展示的行为模式,减慢他们的尾巴并跟随机器人领导者

“这些实验可能为我们开辟新的渠道,让我们探索机器人与活体动物相互作用的可能性 - 这一领域基本上尚未开发,”Porfiri解释道

“通过寻找自然来指导我们的设计,并创造机器人,利用动物的自然线索,我们可能能够影响集体动物行为,以帮助环境保护和灾难恢复努力

”研究人员认为,机器人领导者可以帮助引导鱼类以及其他集体行为的野生动物 - 包括鸟类 - 远离石油或化学品泄漏等毒性情况或水坝等人为危险

其他实验者已经成功地促使野生动物使用非生物引诱剂移动,但研究人员认为这是任何人第一次使用仿生学来达到这种效果

Marras和Porfiri在国家科学基金会的支持下进行了实验

资料来源:纽约大学理工学院图片:纽约大学理工学院

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