I banchi di pesci mostrano comportamenti coordinati e complessi che li aiutano a trovare il cibo, a migrare e ad eludere i predatori. Nessun pesce o gruppo di pesci coordina questi movimenti, né tantomeno i pesci comunicano tra loro su cosa fare dopo. Piuttosto, questi comportamenti collettivi emergono dalla cosiddetta coordinazione implicita: i singoli pesci prendono decisioni in base al comportamento dei loro vicini.
Comprendere il funzionamento di questi comportamenti coordinati è fondamentale
Questo tipo di coordinazione decentralizzata e autonoma affascina da molto tempo gli scienziati, soprattutto nel campo della robotica. Oggi, un team di ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ha sviluppato dei robot ispirati ai pesci, che sono in grado di sincronizzare i loro movimenti come un vero banco di pesci, senza alcun controllo esterno. Per la prima volta i ricercatori hanno dimostrato l’esistenza di comportamenti collettivi complessi in 3D basati su una coordinazione implicita nei robot subacquei.
Florian Berlinger, dottorando presso la SEAS e il WISS e primo autore della ricerca, spiega che i robot sono spesso dislocati in aree inaccessibili o pericolose per gli esseri umani, aree in cui l’intervento umano potrebbe anche non essere possibile. In queste situazioni, aggiunge, è davvero vantaggioso avere un banco di robot altamente autonomo e autosufficiente. Attraverso un insieme di regole implicite e la percezione visiva 3D, gli studiosi hanno creato un sistema che ha un alto grado di autonomia e flessibilità sott’acqua, dove non è possibile utilizzare il GPS né il WiFi. Lo studio appare sulla rivista Science Robotics.
La maggior parte dei precedenti banchi di robot operava in uno spazio bidimensionale. Gli spazi tridimensionali, come l’aria e l’acqua, rendono molto difficili il rilevamento e la locomozione. Per superare queste sfide, i ricercatori hanno sviluppato un sistema di coordinazione basato sulla visione che funziona con luci blu a LED. Ogni robot subacqueo, chiamato Bluebot, è dotato di due telecamere e tre luci a LED. Le telecamere montate su ciascun robot rilevano i LED dei Bluebot vicini e utilizzano un algoritmo personalizzato per determinarne la distanza, la direzione e la direzione.
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