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声学通信系统提供了一种紧凑的、软件定义的调制方案 ， 用于传输对来自复杂环境的大量噪声和干扰具有鲁棒性的数据 。 在包括障碍物、噪声源和多路径效应在内的公海珊瑚礁中 ， 索菲能够在长达十米的距离上每秒传输一次十六位字 。 这成功地使潜水员能够发送高级命令并导航机器鱼 ， 观察海洋生物并探索其周围环境 。 科学家证明了索菲可以在自然环境中导航 。 接下来的步骤是使用索菲作为一种工具来在没有人为干预的情况下长时间研究海洋生物的行为 ， 研究索菲是否可以用来影响海洋生物的行为 ， 以及创建机器人群 。
这些研究方向由索菲支持 ， 是未来工作的主题 ， 索菲可以在不同的尺度上创建 ， 但它的游泳行为取决于它的大小 。 较小的机器鱼几乎无法克服洋流并且需要外部动力 ， 而较大的机器鱼更难以原型制作和潜水员处理 。 索菲目前每秒可以游泳高达零点五一身长 ， 这与其他机器鱼原型相当 ， 但仍有改进的空间 ， 以达到每秒二到十身长的真实鱼类能力 。 索菲的泵系统、尾部几何形状和外部轮廓的进一步优化可能会提高游泳效率 。
潜水飞机仅在有限的深度范围内提供微调控制 ， 一旦超出范围 ， 鱼的漂浮压力就会变得如此强烈 ， 以至于颠倒俯冲飞机的俯仰将无法返回到原来的深度；潜水员必须手动在潜水期间调整重量以更改到另一个深度范围 。 使用模块的异步控制可以增加俯仰控制 ， 尽管潜水速度和范围仍然有限 。 可以通过扩大机身来增加速度和航程 ， 以允许更大的潜水飞机或活塞 ， 同时平衡增加阻力的权衡 。 将尾部设计升级为四个而不是两个射流室 ， 每个象限一个室 ， 还可以通过尾部在垂直平面上的偏置波动在垂直方向上进行转向 。
【水下机器能帮助我们观察海洋生物并探索其周围环境】
改进声学调制解调器可以让潜水员离得更远 。 优化调制参数、实施不同的协议、改进传感器和放大器电路以及降低电机噪声可以提高数据速率和检测器的稳健性 。 此外 ， 调制解调器可以扩展为控制多个机器人或双向并为潜水员提供实时反馈 。 集成相机可实现更自主的测量功能 。 单目自定位将使鱼能够构建水下环境地图并进一步探索 。 潜水员可以远程控制更高级别的任务参数 ， 例如要探索的区域或要追踪的特定海洋生物 ， 而不是使用声学通信来进行推力和深度等较低级别的设置 。
研究人员受到之前考虑机器人动物相互作用的工作的启发 ， 包括对机器人蟑螂社会、遥控奶牛聚集、宠物护理机器人、蜜蜂机器人和几内亚的研究家禽 。 最近 ， 在小型鱼缸中的研究开始专门研究机器鱼诱饵与天然鱼之间的相互作用 ， 例如金光鱼、斑马鱼或暹罗斗鱼 。 这项先前的工作考虑了在实验室环境中进行的对照研究 ， 这些研究在具有未驱动鱼复制品或具有伺服驱动尾巴的原始机器鱼原型的水箱中进行 。 这些先前的研究表明 ， 机器人设备的外观或仿生运动并不能确保在鱼群中的整合 ， 因为接受取决于多个信号 。 还发现 ， 机器鱼在真实鱼的吸引力方面可以有不同的感知 。
这能够研究鱼群及其在不同海洋动力学存在下的相互作用 。 鱼的鼻子是鱼眼相机、微控制器、计算机、电机驱动器、无线通信电子设备、惯性测量单元和深度传感器的防水外壳 。 外壳是三维打印的 ， 并通过用预热的环氧树脂油漆刷涂并随后脱气来防水 。 机头后面是潜水飞机组件 ， 由两个可单独控制的潜水飞机单元组成 ， 每个单元由一个直接安装在防水伺服电机杠杆臂上的潜水平面组成 。
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