鱼类感官器官可能改进水下机器人

布里斯托大学领导的一个科学家团队一直在研究鱼类感官器官，以便深入了解集体行为，这可能会被用于水下机器人。

研究的重点是非洲慈鲷鱼和几乎所有其他鱼类中发现的侧线器官。这一器官使鱼能够准确地感知水压，并检测外部因素，如其他鱼、水流变化、捕食者和障碍。

鱼类的侧线系统

侧线系统遍布鱼的头、躯干和尾部，包括称为神经毛的机械感受器。这些受体可以位于皮肤下的通道中或皮肤表面。

布里斯托大学工程数学系的埃利奥特·斯科特（Elliot Scott）是该研究的首席作者。

“我们试图弄清楚侧线的不同区域——头部的侧线与身体的侧线，或者不同类型的侧线感官单位，如皮肤上的感官单位与皮肤下的感官单位，在鱼感知环境中的作用，”他说。

“我们以一种新颖的方式实现了这一点，即使用混合鱼类，从而实现了自然生成的变异。”

研究人员发现，头部周围的侧线系统对鱼类在群体中游泳的能力有着显著的影响。皮肤下的神经毛数量越多，鱼会游得越近，而皮肤表面的神经毛数量越多，鱼会游得越分散。

通过模拟扩大规模

侧线系统的机制也通过模拟被证明可以在更大的规模上发挥作用。这可能会导致开发一种低成本的压力传感器，用于水下机器人，特别是用于群体机器人，在那里成本是一个主要问题。

“这些发现为我们提供了更好的理解，侧线系统如何影响鱼类的成群行为，同时也为设计一种廉价的压力传感器做出了贡献，这种传感器可能对需要在黑暗或浑浊水中导航的水下机器人有用，”埃利奥特说。

该团队现在将致力于进一步开发传感器，并将其集成到机器人平台中，以帮助机器人在水下导航。