Kalaisten aistinelin voisi parantaa sukellusroboteja

University of Bristolin johtama tutkijaryhmä on tutkinut kalaisten aistineliä, jotta voisi saada tietoa joukkokäyttäytymisestä, jota voisi käyttää sukellusroboteissa.

Tutkimuksen painopiste oli afrikkalaisen kirjoahvenen ja lähes kaikkien muiden kalalajien sivulinja-elimiin. Tämä elin sallii kalojen tarkasti aistia vedenpaineen ja havaita ulkoisia tekijöitä, kuten muita kaloja, veden virtaamisen muutoksia, petoja ja esteitä.

Kalalajien sivulinja

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

University of Bristolin insinöörimatemaattisen osaston 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, eri rooleja siinä, miten kala pystyy aistimaan ympäristöään ympäristön paineen suhteen,” hän sanoi.

“Teimme tämän uudella tavalla, käyttämällä hybridikaloja, mikä mahdollisti luonnollisen variation 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.

Simuloinnin kautta suuremmassa mittakaavassa

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

“Nämä tulokset antavat paremman ymmärryksen siitä, miten sivulinja kertoo kalojen parvikäyttäytymisestä, ja myös tarjoavat uuden suunnitelman edullisesta paineenanturista, joka voisi olla hyödyllinen sukellusroboteilla, jotka joutuvat navigoimaan pimeissä tai sameissa vesissä,” Elliot sanoi.

Tutkijaryhmä aikoo nyt kehittää anturia edelleen ja integroida sen robottiin, jotta se voi auttaa robottia navigoimaan sukellusympäristössä.