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鲶鱼头骨有“链接机制” 或能激发新型水下机器人的设计

鲶鱼头骨有“链接机制” 或能激发新型水下机器人的设计

鲶鱼头骨有“链接机制” 或能激发新型水下机器人的设计

鲶鱼头骨有“链接机制” 或能激发新型水下机器人的设计

鲶鱼头骨有“链接机制” 或能激发新型水下机器人的设计

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:即使没有灵活的舌头,鲶鱼仍然能够在嘴里旋转捕获的猎物。对它们如何能够做到这一点的新理解,最终可能会带来更灵巧的水下机器人,或者其他技术进步。在博士后Aaron M. Olsen的带领下,布朗大学的一个团队首先拍摄了圈养的海峡鲶鱼捕捉和吞食猎物的过程。科学家们使用了一种被称为“X射线移动形态重建 ”的动作捕捉技术,这使得他们能够在动物进食时实际看到它们的头骨内部。

人类只有一根可移动的下颌骨,而据观察,鲶鱼却有十几根。这些僵硬的骨头通过灵活的“关节”相互连接。因此,海峡鲶鱼的头骨具有17个链接机制的功能,它可以通过张开嘴的前部、垂直扩大喉部、水平扩大嘴的中部、向上或向外张开鳃盖等动作,在嘴内移动水(和猎物)。

根据这些动作中的哪一种,水可以从嘴的前面引到后面,把猎物拉进去;可以从嘴的后面推到前面,把猎物向前移动;还可以形成 "压缩波",很可能是用来更精确地定位猎物。

在大多数情况下,鲶鱼坚持使用7种主要动作。Olsen指出,虽然人类利用类似数量的手臂动作来接触和抓取物体,但水下机器人鱼嘴一样的设备可以想象做一些机械手臂做不到的事情。

“水下自主飞行器可能会有一个机械臂,就像我们自己的手臂一样,对于操纵较重的物品很有效,但会抓不住或者可能会压碎一个漂浮的物品,”他说。“而它们可能有一个吸力装置,可以吸进或吹出漂浮的物品,但不能高精度地移动和旋转它们。设计一些结构上更接近鱼嘴的东西可能会有优势。”

有关该研究的论文最近发表在《Integrative Organismal Biology》杂志上。




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