Cơ quan Cảm giác của Cá có thể Cải thiện Robot Dưới nước

Một nhóm các nhà khoa học do Đại học Bristol dẫn đầu đã nghiên cứu một cơ quan cảm giác của cá để có được cái nhìn sâu sắc về hành vi tập thể, điều này có thể được sử dụng cho robot dưới nước.

Điểm tập trung của nghiên cứu này là cơ quan đường bên được tìm thấy ở cá cichlid châu Phi và hầu như tất cả các loài cá khác. Cơ quan này cho phép cá cảm nhận chính xác áp suất nước và phát hiện các yếu tố bên ngoài như cá khác, thay đổi dòng chảy nước, kẻ săn mồi và chướng ngại vật.

Hệ thống Đường bên ở Cá

Hệ thống đường bên bao phủ đầu, thân và đuôi của cá và bao gồm các cơ quan cảm nhận chuyển động được gọi là neuromast. Các thụ thể này có thể nằm trong các kênh dưới da hoặc trên bề mặt da.

Elliot Scott của Khoa Toán học Kỹ thuật tại Đại học Bristol là tác giả chính của nghiên cứu.

“Chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu xem các khu vực khác nhau của đường bên – đường bên trên đầu so với đường bên trên cơ thể, hoặc các loại đơn vị cảm giác đường bên khác nhau như những đơn vị trên da, so với những đơn vị dưới da, có vai trò khác nhau trong việc cá cảm nhận môi trường của mình thông qua các chỉ dẫn áp suất môi trường,” ông nói.

“Chúng tôi đã làm điều này theo một cách mới, bằng cách sử dụng cá lai, cho phép tạo ra sự biến thể tự nhiên.”

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hệ thống đường bên xung quanh đầu có tác động đáng kể đến khả năng bơi của cá trong một nhóm. Số lượng neuromast dưới da cao hơn dẫn đến việc bơi gần nhau hơn, trong khi nhiều neuromast trên bề mặt hơn dẫn đến việc bơi cách xa nhau hơn.

Phóng to Thông qua Mô phỏng

Các cơ chế đằng sau hệ thống đường bên cũng đã được chứng minh là hoạt động ở quy mô lớn hơn thông qua mô phỏng. Điều này có thể dẫn đến sự phát triển của một cảm biến áp suất giá rẻ cho robot dưới nước, đặc biệt là cho robot bầy đàn, nơi chi phí là một vấn đề lớn.

“Những phát hiện này cung cấp một sự hiểu biết tốt hơn về cách hệ thống đường bên thông tin về hành vi bầy đàn ở cá, đồng thời cũng đóng góp một thiết kế mới của cảm biến áp suất giá rẻ có thể hữu ích trên các robot dưới nước phải điều hướng trong nước tối hoặc nước đục,” Elliot nói.

Đội ngũ sẽ hiện đang phát triển cảm biến thậm chí còn进一步 và tích hợp nó vào một nền tảng robot để giúp robot điều hướng dưới nước.