鱼的感觉器官可以改进水下机器人
2023-02-03 09:13:064636
由布里斯托大学领导的一组科学家一直在研究鱼类的感觉器官,以深入了解可用于水下机器人的集体行为。
该研究的重点是在非洲慈鲷鱼和几乎所有其他鱼类中发现的侧线器官。这个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、捕食者和障碍物。
鱼的侧线系统
侧线系统横跨鱼的头部、躯干和尾部,由称为神经丘的机械感受器组成。这些受体可以位于皮下通道内或皮肤表面。
布里斯托大学工程数学系的Elliot Scott是这项研究的主要作者。
“我们试图找出侧线的不同区域——头部的侧线与身体的侧线,或不同类型的侧线感觉单元,例如皮肤上的那些,与皮肤下面的那些, 在鱼类如何通过环境压力标题来感知环境方面发挥着不同的作用,”他说。
“我们以一种新颖的方式做到了这一点,通过使用杂交鱼,允许自然产生变异。”
研究人员发现,头部周围的侧线系统对这种鱼在群体中的游动能力有显着影响。更多数量的皮下神经丘导致更近的游泳,而更多的表面神经丘导致更多分离的游泳。
通过模拟 扩大规模
通过模拟,侧线系统背后的机制也被证明可以在更大范围内发挥作用。这可能会导致开发用于水下机器人的低成本压力传感器,特别是用于成本是主要问题的群体机器人。
Elliot 说:“这些发现让我们更好地理解了侧线如何影响鱼类的浅水行为,同时也为廉价压力传感器的新颖设计做出了贡献,这种传感器可能对必须在黑暗或浑浊的水域中航行的水下机器人很有用。”
该团队现在将寻求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。