Ve významném pokroku v oblasti podvodní robotiky naučili vědci z Kalifornského technologického institutu (Caltech) ponorkového robota využívat turbulenci jako pohonný mechanismus namísto toho, aby s ní bojoval.
Výzkumný tým vedený profesorem Johnem Dabirim a bývalým doktorandem Peterem Gunnarsonem (nyní působícím na Brownově univerzitě) vyvinul systém, který umožňuje jejich robotovi CARL-Bot detekovat a využívat vírové prstence – podvodní ekvivalent kouřových kroužků – k efektivnímu pohybu ve vodě. Jejich zjištění byla publikována v časopise PNAS Nexus dne 12. května 2025.
„Přemýšleli jsme, jak by podvodní vozidla mohla využít turbulentní vodní proudy k pohonu, a napadlo nás, zda by pro tato menší vozidla nemohly být výhodou místo problému,“ vysvětluje Gunnarson, který během svého působení na Caltechu sestrojil CARL-Bota (Caltech Autonomous Reinforcement Learning roBot).
Robot využívá jediný palubní akcelerometr, kterým rozpozná, kdy narazí na vírový prstenec, a poté provede přesné manévry, aby se umístil uvnitř materiálové hranice víru. Jakmile je robot zachycen prouděním víru, je poháněn na vzdálenost bez další spotřeby energie. V laboratorních testech v 16stopé nádrži tato technika vedla k téměř pětinásobné úspoře energie oproti běžným pohonným metodám.
Ačkoli byl CARL-Bot původně navržen s umělou inteligencí pro navigaci, výzkumníci zjistili, že pro rozhodování pod vodou postačí jednodušší přístup. Vyvinuli základní příkazy, které robotovi umožňují detekovat polohu vírového prstence a strategicky se umístit tak, aby na něj „naskočil a svezl se v podstatě zadarmo,“ jak popisuje Gunnarson.
Tato inovace má zásadní význam pro průzkum oceánů, kde jsou malá autonomní podvodní vozidla často omezena životností baterie a snadno je přemohou mořské proudy. Technologie by mohla umožnit delší mise pro environmentální monitoring, oceánografický výzkum i inspekci podmořské infrastruktury. Profesor Dabiri také doufá, že tyto principy uplatní ve svém výzkumu bionických medúz a potenciálně vytvoří hybridní systémy, které kombinují biologické organismy s elektronickým řízením pro efektivní průzkum oceánů.