Elucidation of Predatory Behavior of Sperm Whales using a Whale Rover that can Adapt to Uneven Body Surfaces
| Project/Area Number |
23K22709
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| Project/Area Number (Other) |
22H01438 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
妻木 勇一 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50270814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻井 浩希 一般社団法人小笠原ホエールウォッチング協会, 主任研究員, 主任研究員 (60933968)
森 恭一 帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (20570708)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | バイオロギング / マッコウクジラ / 水中ロボット / ドローン / ロッカーボギー / ロッカー機構 / マッコクジラ |
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| Outline of Research at the Start |
マッコウクジラの捕食行動を明らかにするために、本研究では①凹凸に対応可能なクジラ用ローバーの開発、②投下吸着可能なロガーの開発、③俯瞰映像を撮像可能な離脱技術の３つの技術を確立する。本年度は、吸盤の数を増やしたクジラ用ローバー第9試作機、ロッカー機構付きクジラ用ローバー第１試作機、衝突後の跳ね返りを抑制する投下吸着型ロガー第６試作機を開発する。また、小笠原ホエールウォッチング協会の特例許可に基づいて7月に実施される実地試験にて、これらの試作機の効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、マッコウクジラの捕食行動を明らかにするために、クジラ用ローバと呼ぶクジラ体表を吸着移動するロガーを提案・開発している。また、これをドローンを用いて実際のマッコウクジラに投下・吸着させてきた。本年度は下記の課題について取り組んだ。
①凹凸に対応可能なクジラ用ローバーの開発：ロッカー機構の効能は凹凸のある体表上の吸着歩行に有効と考えられる。しかし、構造が複雑なため、そのままクジラ用ローバに適用することは困難である。そこで、同じ働きをする構造を構造解析に基づき設計した。これにより、従来と大きく重量を変えることなく、凹凸への対応が期待できる。さらに、バルブ周りの機構を改良することで、バルブの開閉動作を安定させた。
②投下吸着可能なロガーの開発：吸盤を3個待つ投下吸着型ロガーの第４試作機を開発し、現地調査に投入した。重心と吸盤が作る三角形の図心を鉛直方向に一致させることで、衝突時に各吸盤に均等に力が掛かるように設計した。また、現地調査の結果に基づき、低重心化が斜面吸着に影響を与える重要な要因の一つであることを力学解析から明らかにした。さらに、吸盤用バルブを改良し、その性能を検証した。一方、吸盤を一つにすることで軽量化を目指した可変構造型ロガーの基礎設計も行った。
③捕食行動の俯瞰映像を撮像するための分離照明システムの開発：俯瞰映像を撮影するためには、分離した後、ゆっくり浮き上がりながら均等に広がる浮力体付き照明が必要となる。そこで、浮力体のプロトタイプを設計・制作し、その性能を検証した。
④小笠原調査の実施：共同研究者の変更及び研究協力者の追加を行い、予定通り現地調査を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
クジラ用ローバ用のロッカー機構の開発、投下吸着型ロガーの開発、分離照明システムの浮力体の開発が計画通り進んでいる。離脱システムの開発がやや遅れているが、次年度にリカバー可能である。また、投下吸着型ロガーの力学解析、新型の可変構造型ロガーの設計も進むと同時に、検証試験から得られた知見に基づき、調査機器のさらなる改良が進んでいる。以上のことより、全体としておおむね順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
①凹凸に対応可能なクジラ用ローバーの開発：予定通り開発を進める。具体的には設計したロッカー機構をクジラ用ローバに組込むと同時に、必要な改良を加え、9月に実施する小笠原調査に投入する。
②投下吸着可能なロガーの開発：予定通り開発を進める。これまで得られた知見及び研究室内での検証試験の結果を反映させ必要な改良を加え、9月に実施する小笠原調査に投入する。現在基礎設計を行った可変構造型ロガーは年度内の完成を目指す。
③捕食行動の俯瞰映像を撮像するための分離照明システムの開発：浮力体に照明を組込みんだプロトタイプを年度内に開発する。また離脱システムについても年度内に開発を終え、プロトタイプに組込む。
④小笠原調査の実施：円滑な調査を実現するため、研究協力者を追加し、現地調査を実施する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
