Para ilmuwan, yang dipimpin oleh University of Bristol, telah mempelajari organ sensorik ikan untuk memahami isyarat perilaku kolektif yang dapat diterapkan pada robot bawah air.
Pekerjaan ini berpusat di sekitar organ penginderaan gurat sisi pada ikan cichlid Afrika, tetapi ditemukan di hampir semua spesies ikan, yang memungkinkan mereka untuk merasakan dan menginterpretasikan tekanan air di sekitar mereka dengan ketajaman yang cukup untuk mendeteksi pengaruh eksternal seperti ikan tetangga, perubahan aliran air. , predator dan hambatan.
Sistem garis rusuk secara keseluruhan tersebar di atas kepala, batang dan ekor ikan. Ini terdiri dari mekanoreseptor (neuromasts) yang berada di dalam saluran subdermal atau di permukaan kulit.
Penulis utama Elliott Scott dari University of Bristol’s Department of Engineering Mathematics menjelaskan: “Kami berusaha untuk mengetahui apakah area gurat sisi yang berbeda — gurat sisi di kepala versus gurat sisi pada tubuh, atau jenis yang berbeda unit sensor gurat sisi seperti yang ada di kulit, versus yang di bawahnya, memainkan peran berbeda dalam cara ikan dapat merasakan lingkungannya melalui pembacaan tekanan lingkungan.
“Kami melakukan ini dengan cara baru, dengan menggunakan ikan hibrida, yang memungkinkan terciptanya variasi alami.”
Mereka menemukan sistem gurat sisi di sekitar kepala memiliki pengaruh paling penting pada seberapa baik ikan dapat berenang di beting. Sementara itu, adanya lebih banyak unit sensor gurat sisi, neuromast, yang ditemukan di bawah kulit menyebabkan ikan berenang lebih dekat bersama-sama, sementara kehadiran neuromast yang lebih besar pada kulit cenderung mengakibatkan ikan berenang lebih jauh.
Dalam simulasi, para peneliti dapat menunjukkan bagaimana mekanisme di balik kerja garis rusuk dapat diterapkan tidak hanya pada sisik kecil yang ditemukan pada ikan sebenarnya, tetapi juga pada skala yang lebih besar. Ini dapat menginspirasi jenis baru dari sensor tekanan yang mudah diproduksi untuk robotika bawah air, khususnya robotika segerombolan, di mana biaya merupakan faktor besar.
Elliott berkata: “Temuan ini memberikan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana gurat sisi menginformasikan perilaku shoaling pada ikan, sementara juga memberikan kontribusi desain baru dari sensor tekanan murah yang dapat berguna pada robot bawah air yang harus bernavigasi di lingkungan yang gelap atau keruh.”
Tim sekarang berencana untuk mengembangkan sensor lebih lanjut dan mengintegrasikannya ke dalam platform robot untuk membantu robot bernavigasi di bawah air dan menunjukkan keefektifannya.
Penelitian untuk makalah ini didanai oleh Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) dan Human Frontier Science Program (HFSP)
