연구진은 물고기와 같은 생체 모방 로봇을 사용하여 물고기가 움직인다는 것을 알아냈습니다.
에너지 절약
“물고기 떼는 매우 역동적 인 사회적선임 연구 저자 인 Ian Cousin이 설명합니다. "우리의 결과는 물고기가 서로 고정 된 거리를 유지하지 않고도 가장 가까운 이웃에 의해 생성 된 소용돌이로부터 어떻게 이익을 얻을 수 있는지 설명합니다."
물고기가 구할 수 있는지에 대한 질문에 답하려면에너지, 다른 물고기와 함께 수영하려면 에너지 소비를 측정해야합니다. 자유롭게 헤엄 치는 물고기로 이것을 정확하게하는 것은 불가능하며, 과거 연구는 이론적 모델과 예측을 사용하여이 질문에 답하려고 시도했습니다.
로봇 솔루션
그러나 새로운 연구는 이것을 극복했습니다실험 테스트에 대한 장벽. 연구원들은 실제 물고기와 똑같이 헤엄 치는 부드러운 꼬리 지느러미를 가진 3 차원 로봇 물고기를 개발했습니다. 그러나 살아있는 로봇과 달리 로봇은 혼자가 아니라 함께 수영하는 것과 관련된 에너지 소비를 직접 측정 할 수 있습니다.
출처
10,000 회 이상의 테스트에서 리더와 관련된 가능한 모든 위치에서 로봇 물고기를 테스트 한 다음 에너지 소비를 혼자 수영하는 것과 비교했습니다.
소용돌이 위상 일치
결과는혼자 헤엄 치는 로봇과 쌍으로 헤엄 치는 로봇의 전력 소비. 그 이유는 앞에있는 물고기가 뒤에있는 물고기의 유체 역학에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 것입니다. 스토킹 물고기가 소비하는 에너지는 두 가지 요인에 의해 결정됩니다. 추종자 물고기가 학교 리더와 가까운 지 또는 멀리 떨어져 있는지, 추종자가 리더가 만든 소용돌이를 사용하기 위해 꼬리 차기를 조정하는 방법이 중요합니다.
에너지 절약의 비결은동기화. 즉, 추종 어는 공간적 위치에 따른 일정 시차를두고 꼬리의 리듬과 리더의 리듬을 일치시켜야한다. 연구원들은이 전략을 "와류 위상 매칭"이라고 불렀습니다. 추종자가 리더 피쉬에 가까울 때이를 수행하는 가장 에너지 적으로 효과적인 방법은 테일 킥을 리더와 동기화하는 것입니다. 그러나 추종자들이 뒤처짐에 따라, 그들은 리더의 테일 비트보다 점점 더 뒤쳐져 서 동기화되지 않아야합니다.
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