科学家根据斑马鱼的群游行为开发了一种自主机器人控制系统。Liang Li 和同事利用一种沉浸式虚拟现实 (VR) 装置研究了在实验池中群游的“带头”斑马鱼与“跟随”斑马鱼之间的动态关系。他们接着证明,这些原理或可用于不同的机器人系统,使无人机或地面机器人群能够跟随领头者沿不同轨迹行进而不发生碰撞。Liang Li 和同事写道:“我们的发现凸显了机器人平台(例如虚拟现实)作为有价值的可理解集体行为工具的潜力,它同时 [...] 也激发了机器人控制设计的进展。”研究人员一直试图了解动物如何协调其行为,希望以此为自驾车的控制策略提供参考。然而,揭示集体行为的机制并非易事。为一探究竟,Li 等人打造了一款 VR 竞技场(并将其命名为“矩阵”,或“Matrix”),在该矩阵中,一条真实的幼年斑马鱼可以看到另一条斑马鱼的全息投影并与之互动。通过改变虚拟“领头”斑马鱼的活动,科学家发现,“跟随”斑马鱼会根据领头鱼的位置而改变其游动速度。他们接着用逆向工程开发了一种名为 BioPD 的控制器,它可以估测鱼的群游行为。Li 等人还在更大群的斑马鱼中测试了 BioPD 的性能,进一步验证了它能够被可靠地扩展到不同鱼群的社交互动之中。最后,作者将 BioPD 应用于轮式机器人、无人机和无人船,证明它比现有的最先进的控制器更能实现高效的目标跟踪行为。Noah Cowan 和 Robert Full 在一篇相关的《焦点》中写道:“通过为鱼类创建一个虚拟的‘矩阵(Matrix)’,[Li 等人] 从中提炼出了鱼群游运动背后的感觉-运动机制,开发出了一个可应用于生物学和工程学的简单有效的模型。”