Forskare hävdar att deras robot är lika snabb som en tonfisk

En av havets imponerande arter är gulfenad tonfisk. Nu hävdar ingenjörer vid University of Virginia School of Engineering att de har skapat en robot vars kapacitet motsvarar den snabba fiskens rörelser och prestanda.

Utvecklingen är ett samarbete med biologer från Harvard University, och bygget av Tunabot utgick från deras studier av hur en gulfenad tonfisk och makrill rör sig i vattnet. Från datan skapade UVA en drygt 25 centimeter lång plastfisk som har testats i flödestankar hos båda universiteten. Avlösningen kring stjärtfenan mättes med grön laser, och förmågan att imitera tonfisken var imponerande. 

– Det som är så fantastiskt med de resultat vi presenterar i avhandlingen är likheterna mellan biologin och robotplattformen. Inte bara när det gäller kinematiken kring simningen, utan även i förhållandet mellan hastighet och frekvensen för antal slag med stjärten kontra energiåtgång. De här jämförelserna ger oss självförtroende kring plattformen och dess förmåga att hjälpa oss att förstå mer av fysiken kring biologisk simning, säger projektledaren Hilary Bart-Smith, professor vid UVA:s avdelning för flygmekanik i ett uttalande.

Projektet lutar sig mot ett bidrag på 97 miljoner kronor från U.S. Office of Naval Research, som delas ut över en femårsperiod. Förhoppningen är att tekniken ska ge en alternativ framdrivningsteknik till propellrar för obemannade såväl som bemannade undervattensfarkoster, både för civilt och militärt bruk.

Forskarnas avhandling, Tuna robotics: A high-frequency experimental platform exploring the performance space of swimming fishes, har publicerats i tidskriften Science Robotics. Bart-Smith konstaterar att det finns många avhandlingar på området robotfiskar, men att de flesta av dem innehåller väldigt lite biologiska data. Forskarna siktar på att skapa en robot som överträffar naturen.  

– Vårt mål var inte bara att bygga en robot. Vi ville verkligen förstå vetenskapen bakom biologisk simning. Vi siktade på att bygga något som vi kunde testa våra hypoteser på, och kring vad det är som gör biologiska simmare så snabba och effektiva, säger Bart-Smith.