このロボット魚が、海への理解を変えている

A tourist and domino fish (Dascyllus trimacultus) swim together near corals at the Egyptian resort of Madinat Makadi near Hurgada June 8, 2011. REUTERS/Gleb Garanich (EGYPT - Tags: TRAVEL ANIMALS)
This robot fish could help marine biologists survey the ocean floor.Image: REUTERS/Gleb Garanich
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人間が海を調査する最善の方法は、魚のように振る舞うことかもしれない。少なくとも、ほかの海洋生物に魚らしく見えることだ。

その発想から生まれたのが、MITのチームが開発したソフト・ロボティック・フィッシュ、通称SoFiだ。SoFiというオンライン融資借り換え会社と、このSoFiという魚を混同しないように。

研究者らは詳細をScience Robotics水曜日に発表し、水中で動作し、魚の動きを巧みに再現して、海洋生物を驚かせずにその中を移動できるロボットの設計過程を明らかにした。

「私たちにとって、この魚は魔法のようです」と、MITコンピューター科学・人工知能研究所(CSAIL)の所長で、研究を率い論文を共同執筆したダニエラ・ラス氏は、「ロサンゼルス・タイムズ」に語った。「いつか、私たちがほとんど知らない素晴らしい水中世界の謎を、さらに解き明かす助けになってくれるかもしれないと考えています。」

サンゴ礁で本物の魚と並んで泳ぐソフト・ロボティック・フィッシュImage: MITニュース

水中環境で機能するロボットの製作には、かなりの課題があった。

通常、ロボットは制御装置との通信に電波を使うが、水中では数センチ以上先まで届かない。そこでMITのチームは音響信号でロボットを操作することにし、ダイバーが約70フィート離れた場所からSoFiを操作できるようにした。操作には改造したスーパーファミコンのコントローラーを使った。

「水中では音響信号のほうがはるか遠くまで届き、消費エネルギーもはるかに少なくて済みます」と、MIT CSAILのロボット工学者で論文の筆頭著者であるロバート・カッツシュマン氏は「ワイアード」に語った。

これによりSoFiは水中を自由に移動でき、水中ロボットを船やほかの乗り物につないでおく必要がなくなる。

魚の動きを再現するため、ロボットには水と空気を通す2つの中空室があり、そこに水と空気を送り込んで推進力を生む尾の動きを作り出す。

「この魚が本物の魚と並んで泳ぎ、魚たちが逃げなかったのを見て、私たちはうれしく思いました。人間のダイバーが近づく場合とはかなり違います」と、ラス氏はザ・バージに語った。

ロボット魚の本体は比較的安価な3Dプリント部品で作られ、Linux搭載PCと魚眼カメラを収める防水区画を備えている。

ロボットが水中をさまざまな深さで浮遊し、変化する水圧に対応できるよう、SoFiには空気を圧縮・膨張させて本物の魚の浮き袋を模倣するシリンダーが備わっている。さらに、気密区画の多くは油で満たされており、SoFiは水深60フィートまで動作できる。

SoFiは水中での動きを模倣する初のロボット魚ではないが、数多くの解決策を組み合わせたことで、生物に着想を得た設計の分野と海洋研究に携わる人々の双方にとって、大きな進歩となった。

「この新しいロボット魚には大きな可能性があると思います。小型で周囲への影響が少なく、荒れた水域でも動作できるだけの力を備えています」と、この研究には参加していないモントレー湾研究所の海洋生態学者ケン・スミス氏は、「ロサンゼルス・タイムズ」に語った。「潜水能力と稼働時間を高めた将来の機種は、浅海域の生態系を研究する海洋科学者にとって非常に有用でしょう。」

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