2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of paddle-type propulsion unit using phase difference
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20K04402
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
李 根浩 宮崎大学, 工学部, 准教授 (60595776)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | パドル式推進機 / 検証実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の最終年度では、エビの遊泳運動を模倣した推進メカニズムが確立し、実験機を用いてその有効性が確認した。この実験機に創出したエビの遊泳脚の運動式を入力することで、提案する推進メカニズムの推進機としての有効性を検証した。実験機は水上用の浮きを備えつけ、水面に浮いた状態で動作実験をする。これによって推進機が水中で実際に推進力を生み出せているか調査した。エビの遊泳脚の運動式を入力した結果、実験機はまっすぐに前進した。このときの各パドルの軌跡を、運動解析ソフトを用いて解析した。その結果、入力した軌跡と同様な軌跡の出力が得られた。これにより、エビの遊泳運動を模倣した推進メカニズムは水上において推進機として有効であることが示された。
エビの遊泳運動を模倣した推進メカニズムを実験機で位相差が与える影響についても実験を行った。具体的には実験機のパドルをパワーストロークとリカバリーストロークで同じ形にした。その結果、実験機は行ったり来たりを繰り返すだけで前進しなかった。この状態で位相差の信号を与えても前進はしなかった。このことから、この推進メカニズムが機能するにはストローク差が重要であることが分かった。さらに位相差がある場合とない場合で比較実験を行った。実験内容は、推進力と推進速度を、フォースゲージを用いて測定した。実験の結果、推進力については位相差なしの方が位相差ありに比べて大きな推力を測定した。一方、推進速度については、位相差ありの方が位相差なしよりも速かった。このことから、この推進メカニズムにおいて位相差なしは一回のストロークで大きな推進力を生み出すことができ、位相差ありは推進速度を高める働きをすることが分かった。以上の結果を踏まえ、本推進メカニズムが一定の運動性能をもつことが確認できた。
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