Fiskes Sansesystem Kan Forbedre Undervandsrobotter

Et hold af videnskabsmænd og -kvinder ledet af University of Bristol har studeret et fiskes sansesystem for at få indsigt i kollektivt adfærd, som kan bruges til undervandsrobotter.

Fokus for forskningen var det laterale linjeorgan, der findes i afrikanske cichlider og næsten alle andre fiskearter. Dette organ giver fiskene mulighed for at nøjagtigt fornemme vandtryk og registrere eksterne faktorer som andre fisk, ændringer i vandstrømmen, rovdyr og hindringer.

Lateral Line System i Fisk

Det laterale linjesystem strækker sig over hovedet, kroppen og halen af fisk og består af mekanoreceptorer kendt som neuromaster. Disse receptorer kan være lokaliseret inden for subdermale kanaler eller på overfladen af huden.

Elliot Scott fra University of Bristols afdeling for ingeniørmatematik var hovedforfatter på studiet.

“Vi forsøgte at finde ud af, om de forskellige områder af det laterale linjeorgan – det laterale linjeorgan på hovedet versus det laterale linjeorgan på kroppen, eller de forskellige typer af laterale linje sansenheder, såsom dem på huden, versus dem under den, spiller forskellige roller i, hvordan fisken kan fornemme sin omgivelse gennem miljøtryk,” sagde han.

“Vi gjorde dette på en ny måde, ved at bruge hybridfisk, der giver mulighed for naturlig generering af variation.”

Forskerne fandt ud af, at det laterale linjesystem omkring hovedet har en betydelig indvirkning på fiskenes evne til at svømme i en gruppe. Et højere antal subdermale neuromaster fører til tættere svømning, mens flere overfladeneuromaster resulterer i mere adskilt svømning.

Skalering Op Gennem Simulation

Mekanismen bag det laterale linjesystem blev også vist at fungere på større skala gennem simulation. Dette kan føre til udviklingen af en billig tryksensor til undervandsrobotter, specifikt til swarmrobotter, hvor omkostningerne er en stor bekymring.

“Disse resultater giver en bedre forståelse af, hvordan det laterale linjeorgan informerer om svømmeadfærd i fisk, samtidig med at det bidrager med en ny design af en billig tryksensor, der kan være nyttig på undervandsrobotter, der skal navigere i mørke eller turbide vande,” sagde Elliot.

Holdet vil nu forsøge at udvikle sensoren yderligere og integrere den i en robotplads til at hjælpe en robot med at navigere under vand.