Το Αισθητήριο Όργανο των Ψαριών Μπορεί να Βελτιώσει τα Υποβρύχια Ρομπότ

Một ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ έχει μελετήσει ένα αισθητήριο όργανο ψαριών προκειμένου να αποκτήσει έμπνευση για συλλογική συμπεριφορά, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για υποβρύχια ρομπότ.

Ο επικεντρωμένος της έρευνας ήταν το όργανο της πλευρικής γραμμής που βρίσκεται στα ψάρια African cichlid και σχεδόν σε όλα τα άλλα είδη ψαριών. Αυτό το όργανο επιτρέπει στα ψάρια να αισθανθούν με ακρίβεια την πίεση του νερού και να ανιχνεύσουν εξωτερικούς παράγοντες όπως άλλα ψάρια, αλλαγές στη ροή του νερού, θηρευτές και εμπόδια.

Σύστημα Πλευρικής Γραμμής στα Ψάρια

Το σύστημα της πλευρικής γραμμής καλύπτει το κεφάλι, τον κορμό και την ουρά του ψαριού και αποτελείται από μηχανorreceptores γνωστούς ως neuromasts. Αυτοί οι рецепторες μπορούν να βρίσκονται μέσα σε υποδερμικές διαδρόμους ή στην επιφάνεια του δέρματος.

Ο Elliot Scott του Τμήματος Μηχανικής Μαθηματικών του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ ήταν ο κύριος συγγραφέας της μελέτης.

“Προσπαθούσαμε να δούμε αν οι διαφορετικές περιοχές της πλευρικής γραμμής — η πλευρική γραμμή στο κεφάλι έναντι της πλευρικής γραμμής στο σώμα, ή οι διαφορετικοί τύποι μονάδων αισθητηρίων της πλευρικής γραμμής, όπως αυτές στο δέρμα, έναντι εκείνων κάτω από αυτό, παίζουν διαφορετικούς ρόλους στο πώς το ψάρι είναι σε θέση να αισθανθεί το περιβάλλον του μέσω των περιβαλλοντικών κατευθύνσεων πίεσης,” είπε.

“Αυτό το κάναμε με έναν καινοτόμο τρόπο, χρησιμοποιώντας υβριδικά ψάρια, που επέτρεψαν τη φυσική γεννήση της παραλλαγής.”

Οι ερευνητές βρήκαν ότι το σύστημα της πλευρικής γραμμής γύρω από το κεφάλι έχει σημαντική επίδραση στην ικανότητα του ψαριού να κολυμπάει σε μια ομάδα. Ένας μεγαλύτερος αριθμός υποδερμικών neuromasts οδηγεί σε στενότερη κολύμβηση, ενώ περισσότεροι επιφανειακοί neuromasts οδηγούν σε πιο απομακρυσμένη κολύμβηση.

Κλιμάκωση ΜέσωΣίμουλेशन

Οι μηχανισμοί πίσω από το σύστημα της πλευρικής γραμμής αποδείχθηκαν επίσης να λειτουργούν σε μεγαλύτερες κλίμακες μέσω σίμουλेशन. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη eines φθηνού αισθητήρα πίεσης για υποβρύχια ρομπότ, ιδιαίτερα για ρομπότ σμήνους, όπου το κόστος είναι ένα σημαντικό πρόβλημα.

“Αυτά τα ευρήματα παρέχουν μια καλύτερη κατανόηση του πώς η πλευρική γραμμή ενημερώνει τη συμπεριφορά shoaling στα ψάρια, ενώ επίσης συμβάλλουν σε μια καινοτόμο σχεδίαση eines φθηνού αισθητήρα πίεσης που θα μπορούσε να είναι χρήσιμος σε υποβρύχια ρομπότ που πρέπει να πλοηγηθούν σε σκοτεινά ή θολά νερά,” είπε ο Elliot.

Η ομάδα θα κοιτάξει τώρα να αναπτύξει τον αισθητήρα ακόμη περισσότερο και να τον ενσωματώσει σε μια ρομποτική πλατφόρμα για να βοηθήσει ένα ρομπότ να πλοηγηθεί υποβρύχια.