Mesin Di Dalam Tangkapan Ikan Lele

Mesin Di Dalam Tangkapan Ikan Lele


Newswise – Penelitian baru tentang bagaimana mangsa menangkap ikan lele memberikan pandangan yang tak tertandingi dari mekanisme internal tengkorak ikan dan dapat menginspirasi desain robot bawah air baru. Meskipun peneliti utama Aaron M. Olsen dari Brown University di Providence, Rhode Island memulai penelitian hanya untuk lebih memahami bagaimana ikan bekerja, ia akhirnya menemukan persamaan antara bagaimana ikan menangkap dan memanipulasi mangsa dan bagaimana manusia atau bahkan sistem robotik mengambil dan memanipulasi objek. .

“Ikan tidak memiliki tangan atau lengan seperti kita untuk menangkap mangsanya. Dan di bawah air, mangsanya dapat berputar dan bergerak bebas dalam tiga dimensi, atau bahkan berenang menjauh. Bahkan ketika ikan menangkap mangsa mereka tetap harus bergerak dan mengarahkannya kembali. di dalam mulut mereka, seperti yang kita lakukan dengan lidah kita. Tetapi ikan juga tidak memiliki lidah yang fleksibel. Ini sangat menantang, “kata Olsen. “Orang yang paling dekat dengan pengalaman langsung bagaimana makan ikan mungkin adalah apple bobbing,” canda Olsen.

Untuk memahami bagaimana ikan mengatasi tantangan ini, Olsen dan rekan penulis, Patricia L. Hernandez dari Universitas George Washington dan Elizabeth L. Brainerd juga dari Brown University mempelajari lele saluran, spesies lele yang paling sering ditangkap di AS Olsen dan rekan penulisnya menggunakan jenis penangkapan gerak sinar-X yang disebut Rekonstruksi Mofologi Bergerak Sinar-X untuk memfilmkan ikan lele saat mereka menangkap dan menelan makanan. Teknologi ini memberi para peneliti sesuatu yang mirip dengan penglihatan sinar-X, memungkinkan mereka untuk melihat ke dalam ikan saat sedang makan. Dan ada banyak hal yang bisa dilihat: sementara tengkorak manusia hanya memiliki satu tulang rahang yang bergerak, ikan memiliki lebih dari selusin tulang yang dapat digerakkan, bergabung bersama untuk membentuk apa yang oleh para insinyur disebut sebagai hubungan atau mekanisme, serangkaian tautan kaku yang dihubungkan oleh sambungan fleksibel.

Para peneliti menemukan bahwa tengkorak ikan lele, dan kemungkinan banyak spesies ikan lainnya, berfungsi sebagai mekanisme 17 tautan yang sebelumnya tidak diidentifikasi dalam sistem biomekanik atau rekayasa manusia. “Kami tahu sebelumnya bahwa ikan memiliki beberapa batang empat dan bahkan enam batang yang terhubung di tengkorak mereka,” kata Olsen, “tetapi kami belum menemukan bagaimana hubungan ini terhubung dan berfungsi bersama. Dengan studi ini, kami sekarang memiliki representasi lengkap tentang bagaimana tengkorak ikan berfungsi secara mekanis.

Mekanisme 17 tautan, yang mengingatkan pada perangkat mekanis yang kompleks, memungkinkan mulut bergerak dengan beberapa cara berbeda untuk memengaruhi gerakan air dan menangkap mangsa. Ini termasuk membuka bagian depan mulut atau bibir, melebarkan bagian tengah mulut secara horizontal, melebarkan tenggorokan secara vertikal, dan membuka tutup insang ke atas atau ke luar. Para penulis menemukan bahwa mekanisme ini menghasilkan setidaknya tiga jenis “gelombang” cairan di dalam mulut: gelombang dari depan ke belakang untuk menarik mangsa, gelombang dari belakang ke depan yang mendorong mangsa ke depan, dan apa yang mereka sebut gelombang tekan yang berfungsi untuk menempatkan mangsa di dalam mulut dengan lebih tepat.

Yang mungkin mengejutkan bagi kebanyakan orang adalah bahwa mulut ikan bukanlah mekanisme buka-tutup yang sederhana. Ia dapat bergerak dengan banyak cara berbeda, “kata Olsen.” Tapi yang juga mengejutkan adalah bahwa meskipun ikan memiliki semua bagian yang bergerak ini, mereka sebenarnya hanya menggerakkan mulutnya dengan tujuh cara berbeda untuk menangkap dan menelan makanan. Mulut ikan sebenarnya lebih dianalogikan dengan lengan kita daripada mulut kita. Kita dapat menggerakkan masing-masing lengan kita dengan tujuh cara berbeda untuk menjangkau dan menggenggam objek di lingkungan kita. Meskipun terlihat sangat berbeda, mulut ikan dan lengan manusia mengikuti prinsip dasar ini bahwa jika Anda ingin memanipulasi suatu objek, Anda harus dapat bergerak dengan banyak cara yang berbeda. ”

Olsen berpikir bahwa temuan mereka dapat menginspirasi perbaikan pada desain robot yang menangkap dan memanipulasi objek di bawah air, bagian dari bidang yang terus berkembang yang disebut desain bioinspired. “Mendesain robot yang dapat memanipulasi objek mengambang di bawah air sangat sulit. Kendaraan otonom bawah air mungkin memiliki lengan robotik, seperti lengan kita sendiri, yang berfungsi dengan baik untuk memanipulasi barang yang lebih berat tetapi gagal menangkap atau mungkin menghancurkan item yang mengambang. Dan mereka mungkin saja memiliki alat penghisap yang dapat menyedot atau meledakkan benda mengambang tetapi tidak dapat bergerak dan memutarnya dengan presisi tinggi. Merancang sesuatu yang strukturnya lebih dekat dengan mulut ikan mungkin memiliki keuntungan. Ikan telah memiliki ratusan juta tahun untuk mengembangkan segala macam solusi untuk jenis tantangan ini – saya pikir kita masih harus banyak belajar dari mereka. ”

Untuk informasi lebih lanjut tentang bagaimana Rekonstruksi Sinar-X dari Morfologi Bergerak memberi kita pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya di dalam hewan yang bergerak, silakan kunjungi xromm.org.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author