في تقدم كبير في مجال الروبوتات تحت الماء، تمكن باحثون من معهد كاليفورنيا للتقنية من تعليم غواصة روبوتية استخدام الاضطرابات كآلية دفع بدلاً من مقاومتها.
قاد فريق البحث البروفيسور جون دابيري والطالب السابق بيتر جونارسون (الذي يعمل حالياً في جامعة براون)، حيث طوروا نظاماً يمكّن روبوتهم CARL-Bot من اكتشاف واستغلال حلقات الدوامات — وهي ما يعادل حلقات الدخان تحت الماء — للتنقل بكفاءة عبر المياه. وقد نُشرت نتائجهم في مجلة PNAS Nexus بتاريخ 12 مايو 2025.
يشرح جونارسون، الذي قام ببناء CARL-Bot (روبوت التعلم المعزز الذاتي من كالتيك) خلال فترة دراسته في كالتيك: "كنا نفكر في طرق يمكن للمركبات تحت الماء من خلالها استخدام تيارات المياه المضطربة للدفع، وتساءلنا عما إذا كان بالإمكان تحويل هذه الاضطرابات من مشكلة إلى ميزة لهذه المركبات الصغيرة".
يستخدم الروبوت مقياس تسارع واحد فقط على متنه لاستشعار لحظة دخوله في حلقة دوامة، ثم ينفذ مناورات دقيقة ليضع نفسه داخل حدود المادة الخاصة بالدوامة. وبمجرد أن يصبح جزءاً من الدوامة، يتم دفع الروبوت عبر المسافات دون استهلاك طاقة إضافية. وفي اختبارات مخبرية باستخدام خزان بطول 16 قدماً، حققت هذه التقنية تقليلاً في استهلاك الطاقة يقارب خمسة أضعاف مقارنة بطرق الدفع التقليدية.
وعلى الرغم من أن CARL-Bot صُمم في الأصل بقدرات ذكاء اصطناعي للملاحة، اكتشف الباحثون نهجاً أبسط لاتخاذ القرار تحت الماء. فقد طور الفريق أوامر أساسية تساعد الروبوت على اكتشاف موقع حلقة الدوامة وإعادة تموضعه ليتمكن من "الركوب عليها والتنقل مجاناً تقريباً"، كما وصفها جونارسون.
ويحمل هذا الابتكار آثاراً كبيرة على استكشاف المحيطات، حيث غالباً ما تكون المركبات الذاتية الصغيرة محدودة بعمر البطارية ويمكن أن تتأثر بسهولة بتيارات المحيط القوية. وقد تمكّن هذه التقنية من تنفيذ مهام أطول لمراقبة البيئة، وأبحاث علم المحيطات، وفحص البنى التحتية تحت الماء. كما يأمل البروفيسور دابيري في تطبيق هذه المبادئ على أبحاثه في قناديل البحر البيونيكية، مما قد يؤدي إلى إنشاء أنظمة هجينة تجمع بين الكائنات البيولوجية والتحكم الإلكتروني لاستكشاف المحيطات بكفاءة.