2004 Fiscal Year Annual Research Report
水中トレーニングシステムのための気泡を利用した流体力調整技術の開発
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16760210
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
坂上 憲光 東海大学, 海洋学部, 講師 (20373102)
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| Keywords | 水中トレーニング / 流体力 / 気泡 / 水中ロボットアーム / 繰返し学習制御 / 時間軸変換 / ダイナミクス解析 |
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| Research Abstract |
研究代表者は,繰返し学習制御と時間軸変換とを用いた水中のダイナミクス解析を行ってきた.その技術を利用し,本研究ではまず,気泡を発生した水中においてもこのダイナミクス解析法が有効であるかを調べた.繰返し学習制御については,水中で気泡を発生した状態においても水中ロボットアームが目標とする運動を精度良く実現できることがわかった.このことから,空気中,水中,気泡中において同じ運動を水中アームに学習させ,定量的に関節トルクを比較・評価できることがわかった.また,時間軸変換を用いることで,別の運動パターンの気泡中の関節トルクを計算できることも実験的にわかった.これらの結果から,気泡中の関節トルクの定量的なダイナミクス解析(計測や推定)が,効率的に行えるようになった.
上記のダイナミクス解析法を利用し,ロボットアームの関節トルクを計測することで,気泡発生装置の配置や噴出量に対する流体力への影響を調べた.配置に関しては,アームに対して安定的に細かく気泡が供給されるときには,流体力(付加慣性と流体抗力)を軽減することができた.しかし,気泡が対流を発生する場合や気泡が固まって大きくなってしまう状況では,流体力の大きな低減が見られなかった.また,噴出量に関しても,安定的に細かく気泡が供給できるときには,流体力を軽減することが可能であった.気泡を発生した場合と気泡を発生しない場合とでのロボットアームのトルク比較を行った結果から,最大で20%程度のトルクの軽減が可能であった.
現在,以上の研究成果をまとめ,発表準備を進めている.
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