模擬刀魚放電 機器魚水下出任務

2014-02-16 16:35

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刀魚可放出電場,準確偵測四周環境(維基百科)

刀魚可放出電場,準確偵測四周環境(維基百科)

魔鬼刀(ghost knifefish)是一種主要生存在南美洲亞馬遜流域的魚類,能在視野不佳的河水中巧妙避開各種障礙物,並準確捕捉獵物。美國西北大學(Northwestern University)科學家由刀魚(knifefish)生態得到靈感,製造出一批水底機器人的原型,可進行危險的水下任務。

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西北大學教授麥克伊弗(Malcolm MacIver)在美國科學促進會(AAAS)年會上表示,目前科技正缺乏一款具有刀魚能力的水下機器人。「例如船隻殘骸探勘,那種混濁的水況對潛水員來說非常危險。但刀魚並不使用視覺來偵測環境,牠們的能力正好填補了水下機器人的一大缺陷。」


麥克伊弗已鑽研刀魚的感應與定位系統多年。基本上,刀魚會發射一個從脊椎神經神經元製造的電場,當獵物進入這個場域時,牠們便能從皮膚上感應到小幅度的電壓變化。麥克伊弗表示,「這種魚類演化出一種非常驚人的系統,可以透過全身皮膚感應全方位的極小電壓變化。」該電力變化幅度僅千萬至億萬之一伏特。


另外,刀魚可用肚鰭動作控制前進、後退與向上三種運動,科學家也希望能拷貝牠們的運動模式。目前,研究室已掌握肚鰭動作造成的波紋頻率、振幅等數據與動能間的關係。麥克伊弗說,「我們可以把這個成果運用在機器人上。」


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