Fiskes sanseorgan kan forbedre undervannsroboter

Et team av forskere ledet av University of Bristol har studert et fiskes sanseorgan for å få innsikt i kollektiv atferd, som kan brukes til undervannsroboter.

Fokus for forskningen var det laterale linjeorganet funnet i afrikanske cichlider og nesten alle andre fiskearter. Dette organet gjør det mulig for fisk å nøyaktig sanse vanntrykk og oppdage eksterne faktorer som andre fisk, endringer i vannstrøm, rovdyr og hindringer.

Lateral linjesystem i fisk

Lateral linjesystemet omfatter hodet, kroppen og halen på fisk og består av mekanoreseptorer kjent som neuromaster. Disse reseptorene kan være plassert innenfor subdermale kanaler eller på overflaten av huden.

Elliot Scott fra University of Bristols avdeling for ingeniørmatematikk var hovedforfatter av studien.

“Vi prøvde å finne ut om de forskjellige områdene av den laterale linjen — den laterale linjen på hodet versus den laterale linjen på kroppen, eller de forskjellige typene laterale linjesanseeenheter som de på huden, versus de under den, spiller forskjellige roller i hvordan fisken kan sanse sin omgivelse gjennom miljøtrykksretninger,” sa han.

“Vi gjorde dette på en ny måte, ved å bruke hybridfisk, som tillot naturlig generering av variasjon.”

Forskerne fant at det laterale linjesystemet rundt hodet har en betydelig innvirkning på fiskenes evne til å svømme i en gruppe. Et høyere antall subdermale neuromaster fører til tettere svømming, mens flere overflateneuromaster resulterer i mer adskilt svømming.

Skalering opp gjennom simulering

Mekanismene bak det laterale linjesystemet ble også vist å fungere på større skalaer gjennom simulering. Dette kan føre til utviklingen av en lavkostnadstrykksensor for undervannsrobotikk, spesielt for sværmerobotikk, hvor kostnad er en stor bekymring.

“Disse funnene gir en bedre forståelse av hvordan den laterale linjen informerer om svømming i en gruppe hos fisk, samtidig som de bidrar til en ny design av en billig trykksensor som kan være nyttig på undervannsroboter som må navigere i mørke eller grumsete vann,” sa Elliot.

Teamet vil nå se på å utvikle sensoren videre og integrere den i en robotplattform for å hjelpe en robot med å navigere under vann.