1998 Fiscal Year Annual Research Report
胸鰭運動装置を用いた潮流中での水中ロボットの姿勢安定化に関する研究
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09651023
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
加藤 直三 東海大学, 海洋学部, 教授 (00138637)
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| Keywords | アクフバ付メカニズム / 胸鰭運動装置 / ファジィ制御 / リード・ラグ運動 / フェザリング運動 / ドッキング |
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| Research Abstract |
平成9年度では、胸鰭運動装置の開発、その流力モデル(非定常渦格子法)の構築を行った。平成10年度では、それらの結果を踏まえて、一対の胸鰭運動装置を取り付けた水中ロボットの製作、回流水槽での水平面内の水中ロボットの姿勢・位置検出装置(ポテンショメータによるヨー角の検出、ロータリエンコーダによる前後・左右の移動距離の検出)の製作、胸鰭運動装置付き水中ロボットの遊泳性能実験(前進、後進、旋回、横移動)、潮流中における胸鰭運動装置付き水中ロボットの誘導制御実験(前進・停止、横移動、ドッキング)を行った。その結果、次の点が明らかとなった。
(1) 胸鰭運動装置の左右のリード・ラグ角およびフェザリング角、その間の位相差の組み合わせによって、前進、後進、旋回、横移動が可能となる。
(2) 水中ロボットの前進状態において、左右の胸鰭のリード・ラグ角およびフェザリング角の周期を早くするほど、またリード・ラグ角の振幅を大きくするほど、前進速度が大きくなる。
(3) 水中ロボットの横移動状態において、ヨー角ゼロ(前進状態)からの逸脱、変動をファジィ制御を用いることによって、抑えることができる。
(4) ファジィ制御を用いて左右の胸鰭のリード・ラグ角およびフェザリング角の位相差を制御出力としたとき、潮流がない場合とある場合のどちらにおいても、設定された航路上において直進停止や横移動ができ、離れた場所にある水中ポストへのドッキングも可能である。
これらから、ファジィ制御を用いることによって胸鰭運動装置は水中ロボットの細かな動きの制御に適していることがわかった。
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[Publications] Kato,N.: "Locomotion by Mechanical Pectoral Fins" J.Mar.Sci.Technol.3. 112-121 (1998)
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[Publications] Kato,N.and Inaba,T.: "Guidance and Control of Fish Robot with Apparatas of Pectoral Fin Motion" Proc.of 1998 IEEE Int.Con.on Robotics and Artinotion. 446-451 (1998)
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[Publications] Kato,N.and Inaba,T.: "Control Performance of Fish Robot with Pectoral Fins in movizental Plane" Prc.of 1998 Int.Conf.on Under mater Technil. 357-362 (1998)
