Un pez robot logra convertirse en líder de un grupo de peces auténticos

Pez robot. Foto: NYU-Poly.Pez robot. Foto: NYU-Poly.

A través de una serie de experimentos, un equipo de investigadores ha demostrado que un robot biomimético que emula a un pez es capaz de liderar un banco de peces auténticos.

Indagando en la pregunta, básicamente inexplorada, de qué características son las que convierten a un individuo en líder entre los peces, los investigadores han descubierto los rasgos naturales principales cuya imitación eficaz permite a un pez robótico transformarse en tal, en un banco de peces.

Mediante sus experimentos, estos investigadores, del Instituto Politécnico de la Universidad de Nueva York (NYU-Poly), se plantearon como meta incrementar el conocimiento científico sobre la conducta animal colectiva de los peces, incluyendo averiguar las mejores estrategias para conseguir algún día robots capaces de guiar a los peces lejos de zonas afectadas por catástrofes medioambientales.

La naturaleza es una fuente creciente de inspiración para los ingenieros, y en esta ocasión ese enfoque también se ha demostrado muy útil.

El equipo de investigación consiguió no sólo que sus peces robóticos biomiméticos se infiltrasen entre los peces auténticos, siendo aceptados por estos con la misma normalidad con que se aceptaba a cualquier otro miembro natural del grupo, sino que también logró que los peces robóticos asumieran con éxito el liderazgo del grupo.

El equipo de Stefano Marras (quien ahora trabaja en el Instituto Italiano para el Entorno Marino y Costero, dependiente del Consejo Nacional de Investigación) y Maurizio Porfiri (profesor de ingeniería mecánica en el Instituto Politécnico de la Universidad de Nueva York) consiguió dar con una estrategia idónea para inducir a los peces de la especie Notemigonus crysoleucas a seguir al pez robot biomimético.

Los investigadores diseñaron su pez robot para que imitara detalladamente la propulsión, mediante movimientos de la cola, que usa un pez de esos al nadar, y llevaron a cabo experimentos variando las frecuencias con que el robot batía la cola, así como los valores en algunos parámetros sobre el desplazamiento de agua generado detrás del robot como consecuencia de sus movimientos natatorios.

En la naturaleza, los peces que se posicionan al frente de un banco baten sus colas con mayor frecuencia, creando una estela en la que se reúnen sus seguidores. Estos presentan una frecuencia bastante más lenta de sus movimientos de la cola, lo que hizo deducir a los investigadores que los peces seguidores disfrutan de una ventaja hidrodinámica derivada de los esfuerzos de los líderes que nadan en el extremo delantero. Los experimentos subsiguientes demostraron la veracidad de la deducción. Los peces robots se convirtieron en líderes gracias a este fenómeno.

Esta línea de investigación puede abrir nuevos y fascinantes caminos para explorar las posibilidades de las interacciones robóticas con animales vivos, un área que se encuentra básicamente sin explotar.

En lo que sería una de las primeras aplicaciones prácticas del concepto, los investigadores plantean que los líderes robóticos podrían ayudar a guiar a los bancos de peces y a otra fauna silvestre que se comporta colectivamente, como por ejemplo los pájaros, hacia lugares más seguros, alejándolos de sitios que se hayan vuelto muy peligrosos, por ejemplo por haberse producido muy cerca un vertido de petróleo o una fuga de otros productos químicos tóxicos.

Fuente: NCYT

 


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