2016 Fiscal Year Research-status Report
５つの翼運動と脚による短距離離着陸を実現する羽ばたき飛行ロボットの開発
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15K05901
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大竹 博 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (60377017)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 多関節羽ばたきロボット / 鳥型ロボット / 短距離離着陸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鳥類は羽ばたき動作だけでなく，滑空，旋回，ホバリングといった様々な飛行を実現できる．平成28年度は両翼で10自由度の羽ばたき翼を持つ飛行ロボットの製作と短距離離陸の実現を目指し，研究に取り組んだ．
1つ目の10自由度の羽ばたき翼を持つ飛行ロボットの製作では，前年度の取り組みで製作した片翼5自由度（フラッピング，リードラグ，フェザリング，フレクション，デビエーション），両翼10自由度の羽ばたき翼について，動作の確認と推力・揚力の発生を実験により確かめた．前年度の取り組みで問題となった発生力の不足と遅い動作速度については，ハイパワーモータに変更することである程度改善されたが，力が強くなり，初期の設計では各部の強度が不足したため，実験と再設計を繰り返し，10自由度羽ばたき飛行ロボットの改善に取り組んだ．目標とする羽ばたき周波数にはまだ届いていないため，再度，モータ選定，および，ばねを用いた増力装置の開発に取り組み，持続飛行の実現を目指す．
2つ目の短距離離陸の実現では，鳥の離陸の際に見られる脚による跳躍を再現するために，トーションばねを用いた脚機構を設計・製作し，跳躍実験を行った．複数回の跳躍が実現できるように，連続的にばねの伸縮・開放ができる機構を考案した．離陸に十分な高さの跳躍を実現できることを確認したが，跳躍機構の重量が羽ばたき飛行ロボットの積載可能重量を上回っているため，このままでは離陸後すぐに墜落してしまう．そのため，機構の軽量化に取り組み，脚機構による離陸を目指す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度の研究で浮かび上がったパワー不足という問題を補うためにハイパワーなモータを選定したが，羽ばたきの揺動運動に部材が耐えられず，実験のたびに想定していない箇所が破損した．再設計・修復に時間を要したことが遅れの原因である．再設計・修復・再実験を繰り替えすことで破損個所の目途がつき，強度の改善に取り組んだことで，破損は少なくなった．今後は改善した機体を用いて実験を進める．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は当初の予定通り，多目的・切替制御手法の開発に取り組み，並行して，多自由度羽ばたき飛行ロボットの改善と短距離離着陸機構の軽量化を図る．これらを統合し，地上からの飛び立ちと飛行形態を切り替えながらの目的地までの飛行および着地動作を実現する．
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