Korálové útesy mohou mít brzy nové plavecké návštěvníky, kteří budou pozorovat jejich vodní metropole bohaté na život. Ale ten návštěvník není ryba – dokonce ani člověk. Je to autonomní, multisenzorový průzkumný robot. Tento nový podvodní inspektor, vyvinutý organizací Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) Reef Solutions Initiative, využívá kombinaci hydrofonů, kamer s vysokým rozlišením a palubního počítače k nalezení známek aktivních bodů mořského života. Poté se přesune blíže pro lepší pohled a vytvoří mapy bohaté na data, jejichž vytvoření by pravděpodobně mnoha lidským potápěčům vyžadovalo několik cest.
Systém, vhodně nazvaný Curious Underwater Robot for Ecosystem Exploration (CUREE), to vše dělá sám. Tedy, to je alespoň cíl. Při skutečném testování v okolí Joel’s Shoal na Amerických Panenských ostrovech byl zvědavý robot schopen zaútočit na vzdálené praskání garnátů a dokonce sledoval barakudu na více než 984 stop. Poslední sledovací bit barakudy vyžadoval nějaký lidský zásah, aby se dostal zpět do kurzu, ale většina sledování barakudy probíhala zcela autonomně. Zjištění byla zveřejněna tento týden v časopise Vědecká robotika.
CURREE robota na průzkum útesů
Mějte přehled o obyvatelích korálových útesů
Korálové útesy jsou jako rušná čtvrť nebo rušný bar v oceánu. Ačkoli představují méně než 0,1 procenta fyzického oceánského prostoru, zhruba čtvrtina všech mořských druhů tam tráví určitou část svého života. Nadměrný rybolov, lidský rozvoj a oteplování oceánů však tyto rušné ekosystémy ohrožují. Kvůli této hrozbě je pro mořské biology důležitější než kdy jindy mít přesný a aktuální přehled o tom, jak tato prostředí vypadají.
Získat jasnou představu o tom, jaké druhy jsou kde v útesu, však není jednoduché. V každém okamžiku je většina útesu neúrodná a mořský život se typicky shlukuje do hotspotů rozmístěných po celém útesu. V současné době výzkumníci primárně sledují tato hotspoty s vyškolenými lidskými potápěči, i když tento přístup není dokonalý. Naše otravné plíce a omezené kyslíkové nádrže znamenají, že lidští potápěči běží v krátkých hodinách. Pro výzkumné týmy je také nákladné řádně vycvičit a vybavit lidského potápěče, což omezuje množství času a frekvenci, s jakou se mohou ponořit.
Podvodní robot by mohl potenciálně vyřešit oba tyto problémy, ale pro tuto práci by potřeboval správné nástroje. Zde přichází na řadu CUREE. Inženýři vybavili robota řadou senzorů, které dokážou detekovat vizuální i sluchové signály. Systém dokáže analyzovat vzdálené zvukové signály v reálném čase a slyšet vzdálené zvuky tak jemné, jako když na sebe ryby volají. Poté může tato data triangulovat pomocí palubního počítačového systému, který se pohybuje směrem k oblastem, o nichž má podezření, že mají vysokou šanci obsahovat mořský život. Pokud tam jednou zahlédne život, může pak pomocí svých kamer poskytnout přesnější údaje o druhu a jeho chování.
„V jistém smyslu jsou pro sebe téměř dokonalým komplimentem,“ řekl robotik WHOI Seth McCammon o metodě více senzorů v prohlášení. „Pasivní akustika vám dává široký pocit z prostředí, zatímco vidění je na krátkou vzdálenost, ale je tento datový tok skutečně bohatý na informace.“
Zvědavý robot sleduje barakudu
Tým otestoval CUREE poblíž Joel’s Shoal, korálového útesu na pobřeží St. John na Amerických Panenských ostrovech. V jednom testu mohl robot přesně najít a spočítat počet ryb v regionu. Byl schopen detekovat známky ryb ze vzdálenosti až 82 stop a poté použít tyto stopy k identifikaci aktivních bodů života.
Nejzajímavějším výsledkem však bylo úspěšné sledování barakud CUREE. Jakmile se CUREE zaměřila na svůj cíl, sledovala vrcholového predátora celkem devět minut a 55 sekund, zatímco se ryba proplétala a hledala oběd. Sledovací video ve studii ukazuje, jak barakuda cestuje nejprve do aktivního bodu a pak se vrací na jiné místo, kde předtím vyděsila velkého útesového chňapače. A zatímco lidský potápěč musel aktivovat robotův zámek na barakudě a musel několikrát znovu zamknout cíl, CUREE udělal většinu práce sám. Tým říká, že 8 minut a 59 sekund sledování bylo provedeno s plnou autonomií.
Ačkoli to není první podvodní robot, jeho použití více typů senzorů jej činí jedinečným, protože je to nakonec odborník na všechny řemeslo. Výzkumníci mohou, alespoň teoreticky, upustit robota do široké oblasti vody a nechat ho pracovat na průzkumu.
2025 PopSci To nejlepší z toho, co je nového
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com
