Инженерный подход к кормлению горилл
Исследователи из Технологического института Джорджии создали автоматическую кормушку ForageFeeder для горилл в Zoo Atlanta. Устройство позволяет приматам добывать пищу более естественным образом, заменяя старый протокол, по которому сотрудники зоопарка приносили еду в вольер в определенное время и место.
Новая кормушка позволяет устанавливать время кормления на разные интервалы каждый день. Это стимулирует естественное пищевое поведение горилл, предоставляя им дополнительные случайные возможности для поиска пищи в течение дня.
«Поведение, связанное с добыванием пищи, — важная часть повседневной жизни диких приматов. Гориллы обычно едят и постоянно перемещаются в светлое время суток», — сказал Джош Мейерчик, старший смотритель приматов в Zoo Atlanta и соавтор статьи. — «Нам нужен был дополнительный инструмент, чтобы усилить их естественное пищевое поведение, которое может стать источником развития и более естественного социального взаимодействия по сравнению с кормлением человеком».
ForageFeeder был построен двумя студентами Технологического института Джорджии — инженером и специалистом по информатике — в сотрудничестве с персоналом зоопарка. Студенты создали его с оглядкой на доступность: устройство стоимостью $400 имеет открытый исходный код, его легко изготовить и модифицировать, что позволяет зоопаркам по всей стране повторить это устройство.
Изобретение и руководство по сборке опубликованы в журнале HardwareX.
От идеи к реализации
В январе 2020 года сотрудники зоопарка обратились к аспиранту-механику Эндрю Шульцу с просьбой помочь с самодельной автоматической кормушкой для горилл на основе кормушки для оленей. Идея была хорошей, но не идеальной: кормушка для оленей не справлялась с крупными кусками овощей, которые едят гориллы (репа, сладкий картофель, морковь).
Шульц вернулся в кампус и обсудил проект со своей командой программы Vertically Integrated Project (VIP). После паузы, вызванной пандемией, к лету 2021 года реализацию проекта взяли на себя Мэгги Чжан и Нима Джадали.
Опыт вне аудитории
В течение следующего года Чжан и Джадали тестировали различные методы и детали в сотрудничестве с зоопарком.
Чжан, инженер, сохранила ведро от кормушки для оленей, добавила акриловые материалы и напечатала остальные детали на 3D- и лазерных принтерах в кампусе. Процесс был сложным и учил находить решения за пределами учебных заданий.
Джадали, специалист по информатике, создал электронику, программное обеспечение и дистанционный триггер для активации кормушки. Он намеренно использовал простые схемы, батареи и провода, чтобы устройство было легко воспроизвести. Проект требовал создания надежного решения, которое должно работать долгое время после его завершения.
Кормление в действии
ForageFeeder используется в зоопарке с августа с перерывами. Сначала гориллы не понимали, что это: во время первого кормления они убежали и выглядели сбитыми с толку, когда еда неожиданно разлетелась по вольеру.
Теперь это регулярная, но случайная часть дня. Приматы не знают, когда кормушка сработает и какую еду она может выдать.
Устройство подвешено на дереве на высоте около 15 футов (≈4.5 м). Когда приходит время, еда высыпается из ведра в лоток, где ротор разбрасывает угощения по кругу, подобно разбрасывателю удобрений. Еда может разлетаться на расстояние до 30 футов (≈9 м) от кормушки.
Устройство работает пока недостаточно долго, чтобы глубоко изучить поведенческие данные и определить, насколько больше гориллы перемещаются и исследуют вольер. Однако команда уверена, что статистические данные подтвердят увеличение поведения, связанного с поиском пищи.
Если данные будут положительными, команда по уходу за гориллами планирует добавить до трех дополнительных кормушек в нынешний вольер, где живут девять особей.
Влияние на благополучие животных
По мере того как команда продолжает изучать модификации для повышения долговечности процесса и оборудования, другие смотрители Zoo Atlanta спросили Чжан, можно ли использовать модифицированную версию для других животных. После установки кормушки для горилл она и ее команда создали устройство для кормления живущих на деревьях обезьян колобусов.
Это отличный пример того, как технологии могут положительно влиять на благополучие животных. Технологии годами улучшали жизнь людей, и теперь пришла очередь горилл.
«Инженеры всегда должны уважать проекты, над которыми работают, даже если они предназначены для животных, — сказала Чжан. — Проекты для зоопарка очень интересны, потому что ваша целевая аудитория не может дать обратную связь. Если устройство перестает работать, животное вам не скажет. Если они разорвут его на части, вы не можете сказать им остановиться. Важно предвидеть проблемы конструкции и найти решения до того, как она попадет в реальный мир».