Робот-рыба для мониторинга окружающей среды
Исследователи из Центра автоматизации и робототехники (CAR CSIC-UPM) совместно с коллегами из Университета Флоренции разрабатывают автономные подводные аппараты с биосенсорами для контроля качества воды. Эти роботы, имитирующие плавающую рыбу, чтобы снизить стресс у рыб, могут обнаруживать аномалии in situ в реальном времени для контроля условий на рыбных фермах.
Аквакультура стала самым быстрорастущим сектором производства пищевой продукции животного происхождения в мире. Сегодня рыба, ракообразные и моллюски составляют около 50% всей рыбы, потребляемой человеком. Для поддержания оптимального состояния систем аквакультуры и предотвращения болезней и стресса у рыб необходимо контролировать качество воды и питание.
Для решения этой задачи исследователи из Лаборатории биоинспирированных систем CAR UPM-CSIC совместно с коллегами с химического факультета Университета Флоренции разрабатывают автономный подводный аппарат с биосенсорами для мониторинга качества воды на рыбных фермах в реальном времени и на месте.
Чтобы минимизировать возможный стресс у рыб, робот био-миметичен и спроектирован так, чтобы напоминать рыбу. Помимо сбора данных о воде, робот-рыба также способна изменять способ плавания в зависимости от условий воды. Поскольку кислотность воды напрямую влияет на другие показатели как качества воды, так и здоровья рыб, исследователи разработали специальный электрохимический датчик pH на основе пленки полианилина, электрохимически осажденной на поверхности графитового сенсора. Благодаря этому робот-рыба может менять паттерны плавания в соответствии с условиями, обнаруженными этим датчиком.
Общая длина рыбы составляет 30 см без учета хвоста. Прототип использует приводы из сплавов с памятью формы, которые изгибают непрерывную гибкую структуру (позвоночник робота-рыбы), изготовленную из поликарбоната толщиной 1 мм. Для поддержки кожи на основе латекса использовалась дополнительная структура ребер.
По словам разработчика Клаудио Росси, «Эта система предоставляет раннюю информацию об изменении окружающей среды, поэтому мы можем контролировать параметры качества воды и улучшать управленческие решения на рыбных фермах и, как следствие, благополучие рыб».