Результаты исследований возможностей применения автономных роботов в открытой среде для мониторинга и контроля поведения рыб были опубликованы 8 июня 2012 года в журнале «Bioinspiration and Biomimetics», издаваемом институтом физики Великобритании.

Считается, что в будущем роботы, способные работать в водной среде, смогут внести большой вклад в охрану видов, которые подвергаются опасности уничтожения. Робот был создан учеными Политехнического института Нью-Йорка и Высшего института здравоохранения в Италии. Длина этого устройства около 15 см, поверхность корпуса окрашена полосами, напоминающими окраску полосатых данио. Хвост, благодаря контролируемому механизму, совершает движения, имитирующие движение рыбы.

Когда робот помещался в 65-литровую емкость, где находились рыбы, движения его хвоста привлекали внимание, как отдельных особей, так и целых стаек данио. Исследователи полагают, что данный эффект определяется особыми характеристиками аппарата, которые разрабатывались с учетом того, чтобы сделать его не просто похожим на рыб, а еще и привлекательным для них. В частности, форма тела робота специально выполнена более округлой, напоминающей плодовитую самку данио, которая привлекает внимание как мужских, так и женских особей. В свою очередь, его окраска, нанесенная методом напыления и отличающаяся высокой насыщенностью желтого цвета, подчеркивает специфические биологические отличия данного вида.

В аквариуме робот занимал неподвижную позицию, а движения его хвоста контролировались и записывались. Сама емкость разделялась прозрачным плексигласом на одну среднюю большую секцию и две маленьких по бокам. Всего проводилось 16 экспериментов, исследующих поведение, как отдельных особей, так и группы данио. Рыбы помещались в средней части резервуара, а раздражители – в боковых частях, отделенных стеклом. Подбирались различные комбинации раздражителей: одна рыбка и пустое пространство, десять рыбок и пустое пространство, десять рыбок и одна рыбка, робот и пустое пространство, робот и одна рыбка. За резервуаром размещалась камера, чтобы отслеживать все движения рыб. По результатам исследований делались выводы о том, воспринимался ли робот как положительный или отрицательный раздражитель, и зависело ли поведение особей от того, находились они в одиночестве или в стае.

Несмотря на то, что данио предпочитали общество друг друга обществу робота, если у них был выбор между пустым пространством и роботом, они предпочитали робота. Это касалось как отдельных особей, так и группы. Привлекательность робота для рыб снижалась по мере того, как шум его мотора становился более громким, и возрастала с усилением взмахов его хвостом.

Особи в центральной секции стремятся объединиться с более крупной группой данио.

Одинокий данио стремится к роботизированной рыбе в отсутствии живых особей.

Один из авторов исследования, доктор Маурицио Порфири, отметил, что данные эксперименты на практике доказали, что предпочтения определенных видов направлены на представителей сходных с ними видов. Это может быть использовано для того, чтобы создавать роботов, которые смогут работать в естественной среде обитания видов.
Следующей стадией экспериментов является изучение взаимодействий, которые возникают между рыбами и роботами, когда они могут вместе находиться и перемещаться в контролируемой среде, близкой к естественной среде их обитания.

——
G Polverino, N Abaid, V Kopman, S Macrì and M Porfiri. Zebrafish response to robotic fish: preference experiments on isolated individuals and small shoals. Bioinspiration & Biomimetics, 2012
www.sciencedaily.com