초음파 센서는 대상 물체의 방향으로 고주파 범위의 음파를 방출하며, 물체에 도달하면 음파는 다시 반향됩니다. 센서는 이러한 신호를 수신하고 반향을 다시 수신할 때까지의 시간을 통해 거리를 계산합니다. 이러한 측정 원리로 거리를 측정하고 자신의 위치를 확인할 수 있습니다.
수중 로봇 BionicFinWave는 이러한 기술을 사용하여 출돌 없이 물살을 가로지르는 지느러미 동작으로 투명한 튜브 시스템을 통과하여 헤엄칩니다. 로봇의 머리에는 5개의 초음파 센서가 있으며, 관성 센서는 벽까지의 거리와 물에서의 현재 방향을 지속적으로 측정합니다. 프로세서는 이러한 데이터를 평가하고 파이프 시스템에 특성 곡선이 표시되면 이로부터 데이터를 추론합니다. 이것은 BionicFinWave가 가급적 중앙에서 수영하여 벽에 부딪히지 않도록 지느러미를 조절합니다.
BionicFinWave는 두 개의 측면 지느러미를 사용하여 이동합니다. 이것들로 그는 소위 파동 지느러미 운동이라고 불리는 연속적인 파동을 만듭니다. 이것이 자유롭게 살아가는 해양 와충류, 갑오징어 및 물고기가 바다 속에서 이동하는 방법입니다. 지느러미의 움직임에 따라, 물고기는 물을 뒤로 밀어내 앞으로 나아가게 됩니다.
BionicFinWaves의 지느러미는 완전히 실리콘으로 제작되었으며 스트럿이나 기타지지 요소가 없습니다. 이것은 지느러미를 매우 유연하게 만들며, 자연의 모델과 같은 유체 파동 움직임을 구현할 수 있습니다. 편향 각도가 45도인 9개의 작은 레버 암이 왼쪽과 오른쪽에 부착됩니다. 레버 암은 수중 로봇의 몸체에 위치한 두 개의 서보 모터에 의해 구동됩니다. 인접한 두 개의 크랭크 샤프트가 힘을 레버로 전달하여 두 개의 지느러미를 개별적으로 작동할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 파형 패턴을 생성할 수 있습니다.
예를 들어 커브를 지나가려면 커브 바깥쪽 지느러미가 안쪽 지느러미보다 빠르게 움직입니다. 굴삭기의 체인과 비슷하다고 할 수 있습니다. BionicFinWave의 헤드에 있는 세 번째 서보 모터는 몸의 구부러짐을 제어하여 위아래로 수영할 수 있도록 합니다. 크랭크 샤프트와 조인트는 3D 프린팅 프로세스를 사용하여 일체형으로 만들어지므로 유연하고 잘 구부러집니다.