Tallinnan robottikala

Robottikalasta opas oikeille kaloille

Tallinnan teknillisessä yliopistossa on vesitankki ja tankissa on kummallinen kala: vaalea, muovinen robottikala, jolla on mustasta kumista tehty, vaihdettava pyrstö. Polskiessa pyrstö kuluu nopeiten, joten se voidaan vaihtaa nopeasti uuteen. Yliopiston biorobotiikan keskuksen vetäjä, professori Maarja Kruusmaa on tutkinut kaloja ja kehittänyt robottipolskijaa jo usean vuoden ajan työryhmänsä kanssa. Useamman pienen kalamallin jälkeen ryhmä on saanut aikaiseksi myös kilpikonnan tavoin liikkuvan vedenalaisen, mutta silti vesitankissa väsymättä uiva robottikala on ryhmän tärkein tuote ja tutkimuskohde. Kyseessä on vaatimattomasta ulkonäöstä huolimatta varsin hienostunut laite. Kruusmaan ryhmä on yhdessä brittien ja saksalaisten kanssa tarkkailleet kaloja, niiden tapoja saada tietoa ympäristöstään ja liikkua virtauksissa, ja koittaneet tehdä robottikalasta samaan tapaan käyttäytyvän. Tavoitteena on laite, joka voitaisiin päästää vapaasti mereen tekemään siellä mittauksia ja tutkimuksia. Koska robottikala näyttää oikealta kalalta (etenkin kun sitä naamioidaan), voitaisiin niitä myös lähettää tutkimaan oikeiden kalojen käyttäytymistä niiden luonnollisissa elinympäristöissä. Eräs konkreettinen suunnitelma onkin käyttää robottikaloja Euroopan suurissa joissa voimalaitosten lähellä selvittämään kuinka oikeat kalat voimalaitosten lähettyville rakennettujen kalareittien läpi. Robottikalat voitaisiin valjastaa myös oppaiden hommiin näyttämään luonnollisille kalakavereilleen tien Itämereen laskevissa joissa voimalaitosten ja muiden esteiden ohi mereen, jolloin voitaisiin auttaa säilyttämään kalakantoja. "Kestävät kalakannat Itämerellä edellyttävät, että kalat pääsevät jokisuille kutemaan", kertoo tutkija Joni Kämäräinen tallinnalaisten tutkimukseen osallistuvasta Tampereen teknillisestä yliopistosta. "Niiden on selvittävä padottujen jokien kalaportaista, joiden virtauksille ne ovat herkkiä." "Jos kaloille rakennetut väylät eivät toimi, kalat eivät pääse vaeltamaan luontaisia tuhansien vuosien aikana muodostuneita reittejään. Ekosysteemi kärsii, kun syntyy kalakato, ja saatamme jopa menettää jotain lajeja. Ruokakalojen osalta se vaikuttaa myös ihmiseen: kalaa ei ehkä riitä enää lautaselle."
Robottikala lähikuvassa
Tamperelaisten osuus hankkeessa liittyy ennen kaikkea siihen miten kala mittaa ja arvioi monimutkaisia veden virtauksia painehavaintojen avulla. Oikea kala käyttää tätä tietoa navigointiin ja liikkumiseen. Robottikala navigoi kylkiensä painesensoreiden avulla, jotka ovat yllä olevassa kuvassa kalan sivuilla olevat pienet reiät. Ne antavat sille tietoa ympäristöstä, veden virtauksista, tiellä olevista esteistä tai ahtaista paikoista. Jos robottikala aistii antureillaan ristiriitaista tietoa ihmisen rakentamissa väylissä, eivät oikeatkaan kalat osaa liikkua niitä pitkin. Aikomuksena on kartoittaa robottikalan avulla Euroopan jokia ja keinotekoisia kalareittejä Toivottavasti siitä tulee tärkein mittaustapa seuraavan parin vuoden sisään. Tästä teknologiasta voidaan kehittää vientituote maailmanmarkkinoille. Robottikalan painesensoreita kehitetään Tampereen teknillisen yliopiston signaalinkäsittelyn laitoksella Joni Kämäräisen ja tutkijatohtori Natalia Strokinan tutkimusryhmissä. Mukana työssä on myös saksalainen hydrauliikkaan erikoistunut yhtiö Ecohydraulic Engineering GmbH. Hankkeessa on mukana myös kalabiologeja, joiden mukanaolo Kämäräisen mukaan on välttämätöntä. "Ilman heitä meille ei olisi tullut mieleenkään, että robottikalan pyrstön tulee rakentua kahdesta osasta ja kahdesta eri materiaalista, jotta se olisi mahdollisimman aidon oloinen." Suomessa työtä tehdään kolmivuotisen Fishview-projektin puitteissa. Se on puoliksi EU:n ja puoliksi Suomen Akatemian rahoittama, ja sen kokonaisrahoitus on puoli miljoonaa euroa. Projekti kuuluu EU:n Bonus-projekteihin, joissa on mukana eurooppalaisia tutkimuslaitoksia ja yrityksiä, ja joilla pyritään saamaan Itämerestä puhtaampi ja tuottavampi. Robottikala on myös mukana EU:n FILOSE-tutkimushankkeessa, jonka puitteissa on tehty alla oleva esittelyvideo: Artikkelissa on käytetty materiaalina Tampereen teknillisen yliopiston tiedotetta ja vierailua Tallinnassa Kruusmaan tutkimuslaboratoriossa.
Kruusmaan tutkimusryhmä
Maarja Kruusmaan (oikealla) tutkimusryhmä Tallinnan teknillisessä yliopistossa.

Juttuja samasta aiheesta