Într-un progres semnificativ pentru robotica subacvatică, cercetătorii de la California Institute of Technology au învățat un robot submarin să folosească turbulența ca mecanism de propulsie, în loc să lupte împotriva acesteia.
Echipa de cercetare, condusă de profesorul John Dabiri și fostul student absolvent Peter Gunnarson (acum la Universitatea Brown), a dezvoltat un sistem care permite robotului CARL-Bot să detecteze și să exploateze inelele de vortex — echivalentul subacvatic al inelelor de fum — pentru a se deplasa eficient prin apă. Rezultatele lor au fost publicate în revista PNAS Nexus pe 12 mai 2025.
„Ne gândeam la modalități prin care vehiculele subacvatice ar putea folosi curenții turbulenți de apă pentru propulsie și ne-am întrebat dacă, în loc să fie o problemă, aceștia ar putea reprezenta un avantaj pentru aceste vehicule mai mici”, explică Gunnarson, care a construit CARL-Bot (Caltech Autonomous Reinforcement Learning roBot) în timpul studiilor sale la Caltech.
Robotul utilizează un singur accelerometru la bord pentru a simți când întâlnește un inel de vortex, apoi execută manevre precise pentru a se poziționa în interiorul limitei materiale a vortexului. Odată prins în vortex, robotul este propulsat pe distanțe mari fără a consuma energie suplimentară. În teste de laborator realizate într-un bazin de 5 metri, această tehnică a dus la o reducere aproape de cinci ori a consumului de energie comparativ cu metodele convenționale de propulsie.
Deși CARL-Bot a fost inițial proiectat cu capabilități de inteligență artificială pentru navigație, cercetătorii au descoperit o abordare mai simplă pentru luarea deciziilor sub apă. Echipa a dezvoltat comenzi de bază care ajută robotul să detecteze locația unui inel de vortex și să se poziționeze astfel încât să „urce și să prindă o cursă practic gratuită”, după cum descrie Gunnarson.
Această inovație are implicații semnificative pentru explorarea oceanelor, unde vehiculele subacvatice autonome mici sunt adesea limitate de durata bateriei și pot fi ușor depășite de curenții oceanici. Tehnologia ar putea permite misiuni de durată mai lungă pentru monitorizarea mediului, cercetare oceanografică și inspecția infrastructurii subacvatice. Profesorul Dabiri speră, de asemenea, să aplice aceste principii în proiectele sale cu meduze bionice, creând potențial sisteme hibride care să combine organisme biologice cu control electronic pentru explorarea eficientă a oceanelor.