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研究稱鯰魚頭骨有數(shù)個(gè)“鏈接機(jī)制” 或能激發(fā)新型水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)

2020-11-19 09:07:46來源：cnBeta 關(guān)鍵詞：特種機(jī)器人機(jī)器人技術(shù)閱讀量：21977

導(dǎo)讀：人類只有一根可移動的下頜骨，而據(jù)觀察，鯰魚卻有十幾根。這些僵硬的骨頭通過靈活的“關(guān)節(jié)”相互連接。
　　即使沒有靈活的舌頭，鯰魚仍然能夠在嘴里旋轉(zhuǎn)捕獲的獵物。對它們?nèi)绾文軌蜃龅竭@一點(diǎn)的新理解，終可能會帶來更靈巧的水下機(jī)器人，或者其他技術(shù)進(jìn)步。在博士后Aaron M. Olsen的帶領(lǐng)下，布朗大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)首先拍攝了圈養(yǎng)的海峽鯰魚捕捉和吞食獵物的過程。科學(xué)家們使用了一種被稱為“X射線移動形態(tài)重建 ”的動作捕捉技術(shù)，這使得他們能夠在動物進(jìn)食時(shí)實(shí)際看到它們的頭骨內(nèi)部。
 
　　人類只有一根可移動的下頜骨，而據(jù)觀察，鯰魚卻有十幾根。這些僵硬的骨頭通過靈活的“關(guān)節(jié)”相互連接。因此，海峽鯰魚的頭骨具有17個(gè)鏈接機(jī)制的功能，它可以通過張開嘴的前部、垂直擴(kuò)大喉部、水平擴(kuò)大嘴的中部、向上或向外張開鰓蓋等動作，在嘴內(nèi)移動水(和獵物)。
 
　　根據(jù)這些動作中的哪一種，水可以從嘴的前面引到后面，把獵物拉進(jìn)去；可以從嘴的后面推到前面，把獵物向前移動；還可以形成 "壓縮波"，很可能是用來更精確地定位獵物。
 
　　在大多數(shù)情況下，鯰魚堅(jiān)持使用7種主要動作。Olsen指出，雖然人類利用類似數(shù)量的手臂動作來接觸和抓取物體，但水下機(jī)器人魚嘴一樣的設(shè)備可以想象做一些機(jī)械手臂做不到的事情。
 
　　“水下自主飛行器可能會有一個(gè)機(jī)械臂，就像我們自己的手臂一樣，對于操縱較重的物品很有效，但會抓不住或者可能會壓碎一個(gè)漂浮的物品，”他說。“而它們可能有一個(gè)吸力裝置，可以吸進(jìn)或吹出漂浮的物品，但不能高精度地移動和旋轉(zhuǎn)它們。設(shè)計(jì)一些結(jié)構(gòu)上更接近魚嘴的東西可能會有優(yōu)勢。”
 
　　有關(guān)該研究的論文近發(fā)表在《Integrative Organismal Biology》雜志上。
 
　　原標(biāo)題：研究稱鯰魚頭骨有數(shù)個(gè)“鏈接機(jī)制” 或能激發(fā)新型水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)
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