في تقدم كبير في مجال الروبوتات تحت الماء، تمكن باحثون في معهد كاليفورنيا للتقنية من تعليم غواصة روبوتية كيفية استخدام الاضطرابات المائية كآلية دفع بدلاً من مقاومتها.
قاد فريق البحث البروفيسور جون دابيري والطالب السابق بيتر غونارسون (الذي يعمل حالياً في جامعة براون)، حيث طورا نظاماً يمكّن الغواصة 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 غونارسون، الذي قام ببناء CARL-Bot (روبوت كالتيك للتعلم المعزز الذاتي) خلال فترة دراسته في كالتيك: "كنا نفكر في طرق يمكن أن تستخدم بها المركبات تحت الماء تيارات المياه المضطربة للدفع، وتساءلنا عما إذا كان بالإمكان تحويل هذه الاضطرابات من مشكلة إلى ميزة لهذه المركبات الصغيرة".
تستخدم الغواصة مقياس تسارع واحد على متنها لاستشعار لحظة دخولها في حلقة دوامة، ثم تنفذ مناورات دقيقة لتتموضع داخل حدود الدوامة المادية. وبمجرد أن تندمج مع الدوامة، يتم دفع الروبوت لمسافات 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 صُممت في البداية بقدرات ذكاء اصطناعي للملاحة، اكتشف الباحثون نهجاً أبسط لاتخاذ القرار تحت الماء. فقد طور الفريق أوامر أساسية تساعد الروبوت على اكتشاف موقع حلقة الدوامة والتموضع ليركبها "وكأنه يحصل على رحلة مجانية"، بحسب وصف غونارسون.
يحمل هذا الابتكار آثاراً كبيرة على استكشاف المحيطات، حيث غالباً ما تحد بطاريات المركبات الذاتية الصغيرة من مدة مهماتها، كما يمكن أن تتغلب عليها تيارات المحيط بسهولة. وقد تتيح هذه التقنية تنفيذ مهمات أطول لمراقبة البيئة، وأبحاث المحيطات، وفحص البنية التحتية تحت الماء. كما يأمل البروفيسور دابيري في تطبيق هذه المبادئ على عمله مع قناديل البحر البيونية، مما قد يؤدي إلى ابتكار أنظمة هجينة تجمع بين الكائنات الحية والضوابط الإلكترونية لاستكشاف المحيط بكفاءة.