Senzorický orgán ryb by mohl zlepšit podvodní roboty

Tým vědců vedený Univerzitou v Bristolu studoval senzorický orgán ryb, aby získal vhled do kolektivního chování, které by mohlo být použito pro podvodní roboty.

Hlavním zaměřením výzkumu byl laterální liniový orgán nalezený v rybě cichlid a téměř ve všech ostatních druzích ryb. Tento orgán umožňuje rybám přesně vnímat tlak vody a detekovat vnější faktory, jako jsou jiné ryby, změny vodního toku, predátoři a překážky.

Laterální liniový systém u ryb

Laterální liniový systém pokrývá hlavu, trup a ocas ryb a skládá se z mechanoreceptorů známých jako neuromasty. Tyto receptory mohou být umístěny v podkožních kanálcích nebo na povrchu kůže.

Elliot Scott z oddělení inženýrské matematiky Univerzity v Bristolu byl vedoucím autorem studie.

„Pokoušeli jsme se zjistit, zda různé oblasti laterální linie — laterální linie na hlavě versus laterální linie na těle, nebo různé typy laterálních liniových senzorických jednotek, jako jsou ty na kůži, versus ty pod ní, hrají různé role v tom, jak ryba vnímá své prostředí prostřednictvím environmentálních tlaků,“ řekl.

„To jsme udělali novým způsobem, pomocí hybridních ryb, které umožnily přirozenou generaci variability.“

Výzkumníci zjistili, že laterální liniový systém kolem hlavy má významný dopad na schopnost ryb plavat ve skupině. Vyšší počet podkožních neuromastů vede k bližšímu plavání, zatímco více povrchových neuromastů vede k více oddělenému plavání.

Škálování prostřednictvím simulace

Mechanizmy za laterálním liniovým systémem byly také prokázány jako funkční ve větších měřítcích prostřednictvím simulace. To by mohlo vést k vývoji nízkonákladového tlakového senzoru pro podvodní robotiku, zejména pro robotiku ve skupinách, kde je nákladnost významnou záležitostí.

„Tyto výsledky poskytují lepší pochopení toho, jak laterální linie informuje chování ryb ve skupině, a současně přispívají k novému designu levného tlakového senzoru, který by mohl být užitečný na podvodních robotech, které musí navigovat v temných nebo zakalených vodách,“ řekl Elliot.

Tým se nyní bude snažit senzor dále vyvinout a integrovat do robotické platformy, aby pomohl robotu navigovat pod vodou.