本物そっくりに群れで泳ぐ魚ロボット　米大学が開発

【ワシントンＡＦＰ＝時事】魚が群れの中で感覚的に動きを同調させる様子からヒントを得て、米ハーバード大学の科学者らが、自律的な群れを形成できる小型の水中ロボットを開発した。（写真は群れで泳ぐブルーボットのイメージ写真。ハーバード大学提供）
　「ブルーボット」と呼ばれるこの魚型ロボットは３Ｄプリンターで作製されており、全長は約１０センチ。それぞれ複数のカメラと青色ＬＥＤライトを搭載しており、これらを用いて水槽内で、他の魚型ロボットとの位置関係や距離を感知する。
　プロペラを使うのではなく、ひれを振り動かして泳ぐため、標準的な水中ドローンに比べて動作効率と機動性が向上している。
　１３日の学術誌「サイエンス・ロボティクス」に掲載された今回の研究に関する論文の筆頭執筆者、フロリアン・バーリンジャー氏は「将来の応用のために有用なのは間違いない。応用例としては、外洋での遭難者の捜索・救助任務が挙げられる」と話す。

■群れの協調行動を模倣
　複数のロボットが水中で協調して動く既存のシステムは、個々のロボットが無線で相互に通信し、ＧＰＳ（全地球測位システム）の位置情報を送信する仕組みに依存している。
　群れをつくる魚は、先導するリーダーがいなくても、複雑で協調的な行動を示す。今回のシステムは、そういった魚の自然な行動の模倣に近い動きをする。
　ブルーボットは搭載されたカメラの「目」を使って周辺視野内の他のロボットを検知し、自己組織化（自発的に秩序化していくこと）された行動を取る。自己組織化行動としては、ＬＥＤ電球を同時に点滅させる、全体で円形に並ぶ、目的物の周りに集まるなどがある。
　バーリンジャー氏はブルーボットの設計を改善し、動作にＬＥＤを必要としないように、またサンゴ礁などの実験室外の環境で使用できるようにしたいと考えている。【翻訳編集ＡＦＰＢＢＮｅｗｓ】
〔ＡＦＰ＝時事〕（2021/01/14-12:25）

Inspired by how schools of fish intuitively synchronize their movements, Harvard scientists have engineered miniature underwater robots capable of forming autonomous swarms.
Each robotic fish, known as a Bluebot, is equipped with cameras and blue LED lights that sense the direction and distance of others inside water tanks.
They swim using flapping fins rather than propellers, which improves their efficiency and maneuverability compared to standard underwater drones.
It's definitely useful for future applications -- for example a search mission in the open ocean where you want to find people in distress and rescue them quickly, said Florian Berlinger, the lead author of a paper about the research that appeared in Science Robotics on Wednesday.
Other applications could include environmental monitoring or inspecting infrastructure.
Existing underwater multi robot systems rely on individual robots communicating with each other over radio and transmitting their GPS positions.
The new system moves closer to mimicking the natural behavior of fish, which show complex, coordinated behavior without following a leader.
The 3D printed robots are about 10 centimeters (4 inches) long, and their design was partly inspired by Blue tang fish that are native to the coral reefs of the Indo-Pacific.
The robots use their camera eyes to detect other robots in their peripheral vision, then engage in self-organizing behavior, which include flashing their lights simultaneously, arranging themselves in a circle, and gathering around a target.
Berlinger described a test in which the robots were spread out across a water tank to seek out a light source.
When one of the robots found the light, it sent out a signal to the others to gather around, in a demonstration of a search-and-rescue mission.
Other researchers have reached out to me already to use my Bluebots as fish surrogates for biological studies on fish swimming and schooling, said Berlinger, explaining that the robot collectives can help us learn more about collective intelligence in nature.
He hopes to improve the design so that it doesn't require LEDs and can be used outside laboratory settings such as in coral reefs.