由布里斯托大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家一直在研究魚類的感覺器官，以深入了解可用于水下機(jī)器人的集體行為。

該研究的重點(diǎn)是在非洲慈鯛魚和幾乎所有其他魚類中發(fā)現(xiàn)的側(cè)線器官。這個(gè)器官使魚能夠準(zhǔn)確地感知水壓并檢測(cè)外部因素，如其他魚、水流變化、捕食者和障礙物。

魚的側(cè)線系統(tǒng)

側(cè)線系統(tǒng)橫跨魚的頭部、軀干和尾部，由稱為神經(jīng)丘的機(jī)械感受器組成。這些受體可以位于皮下通道內(nèi)或皮膚表面。

布里斯托大學(xué)工程數(shù)學(xué)系的Elliot Scott是這項(xiàng)研究的主要作者。

“我們?cè)噲D找出側(cè)線的不同區(qū)域——頭部的側(cè)線與身體的側(cè)線，或不同類型的側(cè)線感覺單元，例如皮膚上的那些，與皮膚下面的那些, 在魚類如何通過環(huán)境壓力標(biāo)題來感知環(huán)境方面發(fā)揮著不同的作用，”他說。

“我們以一種新穎的方式做到了這一點(diǎn)，通過使用雜交魚，允許自然產(chǎn)生變異。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，頭部周圍的側(cè)線系統(tǒng)對(duì)這種魚在群體中的游動(dòng)能力有顯著影響。更多數(shù)量的皮下神經(jīng)丘導(dǎo)致更近的游泳，而更多的表面神經(jīng)丘導(dǎo)致更多分離的游泳。

通過模擬 擴(kuò)大規(guī)模

通過模擬，側(cè)線系統(tǒng)背后的機(jī)制也被證明可以在更大范圍內(nèi)發(fā)揮作用。這可能會(huì)導(dǎo)致開發(fā)用于水下機(jī)器人的低成本壓力傳感器，特別是用于成本是主要問題的群體機(jī)器人。

Elliot 說：“這些發(fā)現(xiàn)讓我們更好地理解了側(cè)線如何影響魚類的淺水行為，同時(shí)也為廉價(jià)壓力傳感器的新穎設(shè)計(jì)做出了貢獻(xiàn)，這種傳感器可能對(duì)必須在黑暗或渾濁的水域中航行的水下機(jī)器人很有用。”

該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將尋求進(jìn)一步開發(fā)傳感器并將其集成到機(jī)器人平臺(tái)中以幫助機(jī)器人在水下導(dǎo)航。