Σε μια σημαντική πρόοδο για τη ρομποτική κάτω από το νερό, ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) εκπαίδευσαν ένα υποβρύχιο ρομπότ να χρησιμοποιεί την τυρβώδη κίνηση ως μηχανισμό πρόωσης αντί να την αντιμετωπίζει ως εμπόδιο.
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή John Dabiri και τον πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή Peter Gunnarson (σήμερα στο Πανεπιστήμιο Brown), ανέπτυξε ένα σύστημα που επιτρέπει στο CARL-Bot να ανιχνεύει και να εκμεταλλεύεται δακτυλίους στροβίλων — τα υποβρύχια αντίστοιχα των δακτυλίων καπνού — για να κινείται αποδοτικά μέσα στο νερό. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό PNAS Nexus στις 12 Μαΐου 2025.
«Σκεφτόμασταν τρόπους με τους οποίους τα υποβρύχια οχήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τα τυρβώδη ρεύματα για πρόωση και αναρωτηθήκαμε αν, αντί να αποτελούν πρόβλημα, θα μπορούσαν να είναι πλεονέκτημα για αυτά τα μικρότερα οχήματα», εξηγεί ο Gunnarson, που κατασκεύασε το CARL-Bot (Caltech Autonomous Reinforcement Learning roBot) κατά τη διάρκεια των σπουδών του στο Caltech.
Το ρομπότ χρησιμοποιεί ένα μόνο επιταχυνσιόμετρο για να ανιχνεύει πότε συναντά έναν δακτύλιο στροβίλου και στη συνέχεια εκτελεί ακριβείς ελιγμούς ώστε να τοποθετηθεί εντός των ορίων του στροβίλου. Μόλις εγκλωβιστεί στον δακτύλιο, το ρομπότ μεταφέρεται σε αποστάσεις χωρίς να καταναλώνει επιπλέον ενέργεια. Σε εργαστηριακές δοκιμές σε δεξαμενή μήκους 5 μέτρων, αυτή η τεχνική πέτυχε σχεδόν πενταπλάσια μείωση στην κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους πρόωσης.
Αν και το CARL-Bot σχεδιάστηκε αρχικά με δυνατότητες τεχνητής νοημοσύνης για πλοήγηση, οι ερευνητές ανακάλυψαν μια απλούστερη προσέγγιση για τη λήψη αποφάσεων κάτω από το νερό. Η ομάδα ανέπτυξε βασικές εντολές που βοηθούν το ρομπότ να εντοπίζει τη θέση του δακτυλίου στροβίλου και να τοποθετείται ώστε να «καβαλάει και να εκμεταλλεύεται τη διαδρομή σχεδόν δωρεάν», όπως το περιγράφει ο Gunnarson.
Αυτή η καινοτομία έχει σημαντικές προεκτάσεις για την εξερεύνηση των ωκεανών, όπου τα μικρά αυτόνομα υποβρύχια οχήματα συχνά περιορίζονται από τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και μπορεί εύκολα να παρασυρθούν από τα ρεύματα. Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει αποστολές μεγαλύτερης διάρκειας για περιβαλλοντική παρακολούθηση, ωκεανογραφική έρευνα και επιθεώρηση υποβρύχιων υποδομών. Ο καθηγητής Dabiri ελπίζει επίσης να εφαρμόσει αυτές τις αρχές στην εργασία του με βιονικά μέδουσες, δημιουργώντας ενδεχομένως υβριδικά συστήματα που συνδυάζουν βιολογικούς οργανισμούς με ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου για αποδοτική εξερεύνηση των ωκεανών.