Intermittent swimming promotes the energy efficiency of fish-like robot movements

Các nhà nghiên cứu từ EPFL, Đại học Duke và Instituto Superior Tecnico đã chế tạo robot bơi ZBot, lấy cảm hứng từ cá ngựa vằn ở giai đoạn ấu trùng (có kích thước lớn gấp 200 lần cá thật), nhằm nghiên cứu lý do tại sao kiểu bơi ngắt quãng (bout-and-glide) tiêu tốn ít năng lượng hơn so với việc vẫy đuôi liên tục. Sử dụng mô hình neurocomputational kết hợp Central Pattern Generators và bout-gate modules, nhóm đã tái tạo nhiều kiểu bơi của cá ngựa vằn và thử nghiệm hiệu suất trong các chất lỏng có độ nhớt khác nhau. Kết quả cho thấy bơi ngắt quãng giảm tiêu thụ năng lượng ở mọi tốc độ nhưng giới hạn tốc độ tối đa chỉ đạt khoảng 60% so với bơi liên tục, đồng thời đề xuất giả thuyết mới về "hiệu suất bộ truyền động" (actuator efficiency): chu kỳ bơi-dừng giúp động cơ (hoặc cơ bắp) hoạt động trong phạm vi tải hiệu quả nhất thay vì chỉ giảm lực cản. Phát hiện này gợi ý robot dưới nước có thể chuyển đổi giữa kiểu bơi tiết kiệm năng lượng khi di chuyển thông thường và kiểu bơi liên tục khi cần thao diễn tốc độ cao.