Чутливий Орган Риб Може Покращити Робототехніку Під Водою

Команда вчених під керівництвом Університету Бристоля вивчає чутливий орган риб, щоб отримати уявлення про колективну поведінку, яку можна використовувати для робототехніки під водою.

Фокус дослідження був направлений на бічний лінійний орган, який знаходиться в рибах цихлід та майже у всіх інших видів риб. Цей орган дозволяє рибам точно відчувати тиск води та виявляти зовнішні чинники, такі як інші риби, зміни потоку води, хижаки та перешкоди.

Бічний Лінійний Орган Риб

Бічний лінійний орган проходить по голові, тулубу та хвосту риб і складається з механорецепторів, відомих як нейромасти. Ці рецептори можуть бути розташовані всередині підшкірних каналів або на поверхні шкіри.

Елліот Скотт з кафедри інженерної математики Університету Бристоля був головним автором дослідження.

«Ми намагалися дізнатися, чи різні частини бічного лінійного органу — бічний лінійний орган на голові проти бічного лінійного органу на тілі, або різні типи бічних лінійних сенсорних одиниць, такі як ті, що знаходяться на шкірі, проти тих, що знаходяться під нею, грають різні ролі в тому, як риба сприймає своє середовище через тиск води», — сказав він.

«Ми зробили це новим способом, використовуючи гібридних риб, що дозволило природньо генерувати варіації».

Дослідники виявили, що бічний лінійний орган навколо голови має значний вплив на здатність риб плавати у групі. Більша кількість підшкірних нейромастів призводить до більш близького плавання, тоді як більше поверхневих нейромастів призводить до більш віддаленого плавання.

Масштабування Через Симуляцію

Механізми, що лежать в основі бічного лінійного органу, також були показані на більш великих масштабах через симуляцію. Це може привести до розробки низьковитратного датчика тиску для підводної робототехніки, зокрема для робототехніки роїв, де вартість є великою проблемою.

«Ці результати дають краще розуміння того, як бічний лінійний орган інформує поведінку риб у зграї, а також сприяють розробці нового дизайну недорогого датчика тиску, який може бути корисним для підводних роботів, які повинні орієнтуватися у темній або каламутній воді», — сказав Елліот.

Команда тепер планує подальшу розробку датчика та його інтеграцію у робототехнічну платформу, щоб допомогти роботам орієнтуватися під водою.