Dzięki ultradźwiękom delfiny i wieloryby pilotujące mogą orientować się w terenie za pomocą swojej naturalnej echosondy, nawet w mętnych i ciemnych wodach. Okręty podwodne wykorzystują również technologię ultradźwiękową do celów lokalizacyjnych. Czujniki ultradźwiękowe mogą obliczać odległości, nawet do materiałów przezroczystych i pod wodą. BionicFinWave korzysta z tych właściwości: dzięki czujnikom ultradźwiękowym bioniczny robot podwodny pływa bezkolizyjnie w systemie rur wykonanym ze szkła akrylowego.
Czujniki ultradźwiękowe wysyłają fale dźwiękowe w zakresie wysokich częstotliwości w kierunku obiektu docelowego, od którego fale dźwiękowe są odbijane z powrotem jako echo. Czujniki odbierają te sygnały i mogą obliczyć odległość na podstawie czasu, jaki upłynie do powrotu echa. Ta zasada pomiaru może być wykorzystywana do mierzenia odległości i określania własnej pozycji.
Podwodny robot BionicFinWave wykorzystuje tę technologię do bezkolizyjnego przepłynięcia przez przezroczysty system rur za pomocą falujących ruchów płetwy. Pięć czujników ultradźwiękowych na jego głowie oraz system czujników inercyjnych stale mierzą odległości do ścian i jego aktualną orientację w wodzie. Procesor ocenia te dane i może wywnioskować, kiedy w systemie rurowym pojawia się zakręt. Reguluje płetwy w taki sposób, aby BionicFinWave pływał możliwie centralnie i nie obijał się o ściany.
BionicFinWave używa swoich dwóch bocznych płetw do poruszania się. Za ich pomocą tworzy ciągłą falę, tzw. falujący ruch płetwy. W ten sposób przemieszczają się w morzach również żyjące na wolności wije morskie, mątwy i morszczuki. Ryby wykorzystują falisty ruch płetw do wypychania wody za sobą, tworząc w ten sposób ciąg do przodu.
Płetwy BionicFinWaves są w całości odlane z silikonu i nie wymagają żadnych usztywnień ani innych elementów podtrzymujących. Dzięki temu są one niezwykle elastyczne i mogą wykonywać płynne ruchy faliste, tak jak naturalne modele. Każda z nich jest przymocowana do dziewięciu małych ramion dźwigni po lewej i prawej stronie, które mają kąt odchylenia 45 stopni. Ramiona dźwigni są z kolei napędzane przez dwa silniki serwo umieszczone w korpusie podwodnego robota. Dwa dołączone wały korbowe przenoszą siłę na dźwignie w taki sposób, że obie płetwy mogą poruszać się pojedynczo. Dzięki temu mogą one generować różne wzory fal.
Aby płynąć np. po łuku, płetwa zewnętrzna porusza się szybciej niż wewnętrzna - na podobnej zasadzie jak gąsienice na koparce. Trzeci silnik serwo na głowie BionicFinWave kontroluje wyginanie ciała, umożliwiając mu pływanie w górę i w dół. Wały korbowe i przeguby są wykonane z jednego kawałka przy użyciu procesu druku 3D, dzięki czemu są elastyczne i sprężyste.