U značajnom napretku za podvodnu robotiku, istraživači s Kalifornijskog instituta za tehnologiju (Caltech) naučili su robotsku podmornicu koristiti turbulenciju kao pogonski mehanizam, umjesto da joj se suprotstavlja.
Istraživački tim, predvođen profesorom Johnom Dabirijem i bivšim doktorandom Peterom Gunnarsonom (danas na Sveučilištu Brown), razvio je sustav koji omogućuje njihovom CARL-Botu detekciju i iskorištavanje vrtložnih prstenova – podvodnih ekvivalenata dimnih prstenova – za učinkovito kretanje kroz vodu. Njihovi rezultati objavljeni su u časopisu PNAS Nexus 12. svibnja 2025.
"Razmišljali smo o načinima na koje bi podvodna vozila mogla koristiti turbulentne vodene struje za pogon i zapitali se mogu li, umjesto da predstavljaju problem, zapravo biti prednost za ova manja vozila", objašnjava Gunnarson, koji je izradio CARL-Bot (Caltech Autonomous Reinforcement Learning roBot) tijekom studija na Caltechu.
Robot koristi samo jedan ugrađeni akcelerometar za prepoznavanje trenutka kada naiđe na vrtložni prsten, a zatim izvodi precizne manevre kako bi se pozicionirao unutar materijalne granice vrtloga. Jednom kada se nađe u vrtlogu, robot se prenosi na veću udaljenost bez dodatnog utroška energije. U laboratorijskim testovima u spremniku dugom 5 metara, ova tehnika omogućila je gotovo pet puta manju potrošnju energije u odnosu na konvencionalne metode pogona.
Iako je CARL-Bot izvorno bio zamišljen s mogućnostima umjetne inteligencije za navigaciju, istraživači su otkrili jednostavniji pristup za donošenje odluka pod vodom. Tim je razvio osnovne naredbe koje pomažu robotu detektirati položaj vrtložnog prstena i pozicionirati se tako da "uskoči i praktički se besplatno provoza", kako to opisuje Gunnarson.
Ova inovacija ima značajne implikacije za istraživanje oceana, gdje su mala autonomna podvodna vozila često ograničena trajanjem baterije i lako ih mogu nadvladati oceanske struje. Tehnologija bi mogla omogućiti dugotrajnije misije za praćenje okoliša, istraživanje oceanografije i inspekciju podvodne infrastrukture. Profesor Dabiri također se nada primijeniti ova načela u svom radu na bioničkim meduzama, potencijalno stvarajući hibridne sustave koji kombiniraju biološke organizme s elektroničkim upravljanjem za učinkovito istraživanje oceana.