Kalan aistielin voisi parantaa vedenalaisia ​​robotteja

Bristolin yliopiston johtama tutkijaryhmä on tutkinut kalan aistielintä saadakseen käsityksen kollektiivisesta käyttäytymisestä, jota voitaisiin käyttää vedenalaisissa roboteissa.

Painopiste tutkimus oli afrikkalaisista sykkikaloista ja melkein kaikista muista kalalajeista löydetty sivulinjaelin. Tämän elimen avulla kalat voivat havaita tarkasti vedenpaineen ja havaita ulkoiset tekijät, kuten muut kalat, muutokset veden virtauksessa, saalistajat ja esteet.

Lateral Line System kalassa

Sivuviivajärjestelmä kattaa kalan pään, rungon ja hännän ja koostuu neuromasteiksi tunnetuista mekanoreseptoreista. Nämä reseptorit voivat sijaita ihonalaisissa kanavissa tai ihon pinnalla.

Elliot Scott Bristolin yliopiston tekniikan matematiikan laitokselta oli tutkimuksen johtava kirjoittaja.

"Yritimme selvittää, ovatko sivulinjan eri alueet - pään sivuviiva vs. vartalon lateraaliviiva tai erityyppiset lateraaliviivan sensoriset yksiköt, kuten iholla, verrattuna sen alla oleviin , näyttelevät erilaisia ​​rooleja siinä, kuinka kala pystyy aistimaan ympäristönsä ympäristöpaineotsikoiden kautta", hän sanoi.

"Teimme tämän uudella tavalla käyttämällä hybridikaloja, mikä mahdollisti luonnollisen vaihtelun syntymisen."

Tutkijat havaitsivat, että pään ympärillä oleva sivusiimajärjestelmä vaikuttaa merkittävästi kalojen kykyyn uida ryhmässä. Suurempi määrä ihonalaisia ​​neuromasteja johtaa lähempään uimiseen, kun taas enemmän pintaneuromasteja johtaa erottuvampaan uimiseen.

Skaalaus ylös kautta Simulointi 

Sivuviivajärjestelmän takana olevien mekanismien osoitettiin myös toimivan suuremmassa mittakaavassa simuloinnin avulla. Tämä voisi johtaa edullisen paineanturin kehittämiseen vedenalaiseen robotiikkaan, erityisesti parvirobotiikkaan, jossa kustannukset ovat suuri huolenaihe.

"Nämä havainnot antavat paremman käsityksen siitä, kuinka sivuviiva kertoo parviointikäyttäytymisestä kaloissa, ja samalla myötävaikuttavat uudenlaisen edullisen paineanturin suunnitteluun, joka voisi olla hyödyllinen vedenalaisille roboteille, joiden on navigoitava pimeissä tai hämärissä vesissä", Elliot sanoi.

Tiimi pyrkii nyt kehittämään anturia entisestään ja integroimaan sen robottialustaan, joka auttaa robottia navigoimaan veden alla.