Pleobot：一种用于后生游泳的模块化机器人方案

后生运动（metachronal locomotion）是一种广泛存在的游泳模式，水生集群生物借此在中等雷诺数 regime 下实现性能与机动性。由于研究活体生物的困难，我们对于这些能力背后驱动机制的理解十分有限。受自然启发的设计为开发小型可机动的水下自推进机器人提供了一条途径。在此，我们介绍 \emph{Pleobot} 的设计、制造与验证——这是一种独特的受磷虾启发的机器人游泳附肢，构成首个全面研究后生推进的平台。我们的方法将多连杆 3D 打印机构与关节的主动及被动驱动相结合，以生成自然运动学。利用力与流体流动测量并结合生物学数据，我们展示了附肢产生的流动与推力之间的联系。此外，我们首次报道了在动力冲程中贡献升力的前缘吸力效应。\emph{Pleobot} 的可重复性与模块化使其能独立操控特定运动与特征，以检验理解形态与功能关系的核心假设。最后，我们概述了 \emph{Pleobot} 的未来方向，包括适应形态学特征。我们预见其将广泛吸引众多科学学科，从生态学、生物学与工程学的基础研究，到开发用于研究太阳系海洋的新平台。