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科学家的工作表明 ， 在做实验时 ， 在推进过程中 ， 感觉测量值和鳍的力之间的关系是非线性的 ， 为了估计复杂鳍的推进力 ， 需要分布式和异构传感器 。 为了创建可以驱动运动并在流体负载中介导与障碍物接触的水下机器人肢体 ， 可能需要分布式和异构的内在传感器 。 传感梁上的柔性织带已经用于水下推进 ， 并且将它们用于主动触摸传感可能会显着扩展它们的功能 。
研究展示了流体载荷对柔性机器人梁和鳍接触空气和水下障碍物时的应变传感的若干影响 。 识别和描述了多个接触阶段 ， 以便更好地理解在加速、恒速、接近、接触和松弛阶段由结构-流体-结构相互作用引入的现象 。 根据机器人的结构、刚度和速度 ， 在恒速阶段观察到测量应变的巨大差异 。 通过引入障碍物的微小变化 ， 可以观察到感官信号的巨大变化 。 并且这些效果通过在裸露的感觉光束上添加织带而被放大 。
柔性膜、织带和表面对于顺应推进和操纵很重要 ， 这些系统受流体载荷的影响在水下与在空气中不同 。 翅片上的载荷分布与裸梁不同 ， 因为应变信号从底部到尖端以及从边缘到中间变化 。 当横梁和鳍片接近障碍物时 ， 障碍物几何形状的变化也有可能扰乱局部载荷分布 ， 影响接触时间和接触前的变形 。 随着柔性机器人越来越多地用于水下应用 ， 流体加载将在感知运动和接触方面发挥重要作用 。
为了区分流体载荷、接触载荷和拉伸之间的差异 ， 异构传感器也可能是必要的 ， 它们是由不同的物理现象引起的 。 未来的工作将研究拉伸传感器的使用在织带中测量与翅片织带变形相关的应变 ， 并可能与流体载荷的其他方面有关 。 障碍物顺应性对鳍片应变的影响将在可配置障碍物的不同表面上进行评估 。 在水下环境中 ， 鱼和机器人可能会接触到顺应性障碍物 ， 因此了解增加顺应性对水下鳍和横梁感觉的影响是相关的 。
许多水生生物群会摆动身体的某些部分来游泳 ， 例如墨鱼的体幔边缘或鱼身上的细长鳍 。 在硬骨鱼的细长鳍的情况下 ， 有三种典型的配置 。 首先 ， 一个细长的臀鳍 ， 可以沿着腹部延伸大部分身体长度 ， 第二 ， 一个细长的背鳍 ， 同样沿着背部的中线延伸了身体的大部分长度 ， 如非洲长鳍金枪鱼和深海桨鱼 ， 如巨桨鱼 。 一个背鳍和臀鳍的组合 ， 如在扳机鱼中所见 。
这些鳍以各种模式移动 ， 但在稳定的游泳过程中 ， 一种常见的模式是从鳍的一端到另一端的单个连续行波 。 在其他情况下 ， 当鱼不是在一个方向连续游动或缓慢移动时 ， 身体上不同细长鳍上可能会同时出现不止一个波浪 。 例如 ， 报道了扳机鱼通过在背鳍上从前向后传播波并在臀鳍上以相反方向传播波来盘旋 。 它是大约种弱电刀鱼中的一种 。 有两个关键功能可以实现这种行为 。
【创建可以驱动的水下机器人肢体，可能需要分布式和异构的内在传感器】
首先 ， 鱼可以通过基于自身放电的主动传感系统感知身体周围各个方向的物体 。 其次 ， 鱼以一种有利于在多个方向上快速移动的方式推动自身 ， 以及移动方向的快速变化 ， 例如游泳方向的亚秒级反转 ， 进是通过在腹部上波浪形的细长鳍实现的 ， 该鳍几乎贯穿鱼的整个长度 。 通常 ， 在向前或向后游泳时 ， 起伏大多从鳍的一端延伸到另一端 。 但是 ， 所示和电子补充材料 ， 黑色幽灵还可以从头部向尾部发送一系列行程波 ， 同时带有一系列行驶波从尾巴移动到头部 ， 会面鳍的中间 。
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