Kalojen aistinelin voisi parantaa sukellusrobottien toimintaa

Tutkijaryhmä, jota johti Bristolin yliopisto, on tutkinut kalojen aistinelinjää, jotta voisi saada tietoa joukkokäyttäytymisestä, jota voisi käyttää sukellusroboteissa.

Tutkimuksen kohteena oli afrikkalaisen kirjoahvenen ja lähes kaikkien muiden kalalajien sivulinja. Tämä elin mahdollistaa kalojen tarkkaan aistia vedenpaineen ja havaita ulkoisia tekijöitä, kuten muita kaloja, veden virtausta, petoja ja esteitä.

Kalojen sivulinja

Sivulinja kattaa kalan pään, ruumiin ja pyrstön ja koostuu mekaanoreseptoreista, jotka tunnetaan neuromastina. Nämä reseptorit voivat sijaita ihon alla olevissa kanavissa tai ihon pinnalla.

Bristolin yliopiston insinöörimatematiikan laitoksen Elliot Scott oli tutkimuksen vastaava tekijä.

”Yritimme selvittää, ovatko sivulinjan eri alueet, kuten pään sivulinja verrattuna ruumiin sivulinjaan, tai erilaiset sivulinjan aistiyksiköt, kuten ihon pinnalla olevat verrattuna ihon alle sijaitseviin, erilaisia rooleja siinä, miten kala havaitsee ympäristöään vedenpaineen kautta,” hän sanoi.

”Tämän teimme uudella tavalla, käyttämällä hybridikaloja, mikä mahdollisti luonnollisen vaihtelun syntymisen.”

Tutkijat totesivat, että sivulinja pään ympärillä vaikuttaa merkittävästi kalan kykyyn uida joukossa. Suurempi määrä ihon alle sijaitsevia neuromasteja johtaa lähempään uimiseen, kun taas enemmän ihon pinnalla olevia neuromasteja johtaa eristyneempään uimiseen.

Simulaation kautta suuremmassa mittakaavassa

Sivulinjan mekanismit toimivat myös suuremmassa mittakaavassa simulaation kautta. Tämä voisi johtaa edullisen paineenanturin kehittämiseen sukellusroboteille, erityisesti parviroboteille, joissa kustannus on tärkeä tekijä.

”Nämä tulokset antavat paremman ymmärryksen siitä, miten sivulinja vaikuttaa kalojen parvessa ja samalla tarjoavat uuden suunnittelun edulliselle paineenanturille, joka voisi olla hyödyllinen sukellusroboteille, jotka joutuvat navigoimaan tummissa tai sameissa vesissä,” Elliot sanoi.

Tutkijaryhmä aikoo kehittää anturia edelleen ja integroida sen robottiin, jotta se voisi auttaa robottia navigoimassa vedenalaisessa ympäristössä.