Órgão sensorial de peixe é fundamental para melhorar as habilidades de navegação de robôs subaquáticos

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Cientistas, liderados pela Universidade de Bristol, têm estudado um órgão sensorial de peixe para entender sinais de comportamento coletivo que podem ser empregados em robôs subaquáticos.

Este trabalho centrou-se no órgão de detecção da linha lateral nos peixes ciclídeos africanos, mas encontrado em quase todas as espécies de peixes, que lhes permite sentir e interpretar as pressões da água ao seu redor com acuidade suficiente para detectar influências externas, como peixes vizinhos, mudanças no fluxo de água , predadores e obstáculos.

O sistema da linha lateral como um todo é distribuído pela cabeça, tronco e cauda do peixe. É composto por mecanorreceptores (neuromastos) que estão dentro de canais subdérmicos ou na superfície da pele.

O autor principal, Elliott Scott, do Departamento de Matemática da Engenharia da Universidade de Bristol, explicou: “Estávamos tentando descobrir se as diferentes áreas da linha lateral – a linha lateral da cabeça versus a linha lateral do corpo, ou os diferentes tipos das unidades sensoriais da linha lateral, como aquelas na pele, versus aquelas sob ela, desempenham papéis diferentes em como o peixe é capaz de sentir seu ambiente por meio de leituras de pressão ambiental.

“Fizemos isso de uma maneira inovadora, usando peixes híbridos, que permitiam a geração natural de variação”.

Eles descobriram que o sistema de linha lateral ao redor da cabeça tem a influência mais importante em quão bem os peixes são capazes de nadar em um cardume. juntos, enquanto uma maior presença de neuromastos na pele tende a resultar em peixes nadando mais afastados.

Na simulação, os pesquisadores foram capazes de mostrar como os mecanismos por trás do trabalho da linha lateral são aplicáveis ​​não apenas às escamas minúsculas encontradas em peixes reais, mas também a escalas maiores. Isso poderia inspirar um novo tipo de sensor de pressão facilmente fabricado para robótica subaquática, particularmente robótica de enxames, onde o custo é um fator importante.

Elliott disse: “Essas descobertas fornecem uma melhor compreensão de como a linha lateral informa o comportamento de cardume em peixes, além de contribuir com um novo design de sensor de pressão barato que pode ser útil em robôs subaquáticos que precisam navegar em ambientes escuros ou turvos”.

A equipe agora planeja desenvolver ainda mais o sensor e integrá-lo a uma plataforma robótica para ajudar um robô a navegar debaixo d’água e demonstrar sua eficácia.

A pesquisa para este artigo foi financiada pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC), Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC) e pelo Human Frontier Science Program (HFSP).

Com informações de Science Daily.

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