2021 Fiscal Year Annual Research Report
センチュウの環境適応性に基づいた推進体の制御手法の実験的検討
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20K14699
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
山野 彰夫 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90844184)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオミメティクス / 局所フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は，泳動するヘビ型ロボットにおいて各粘性流体 (水中・高粘性流体中) の条件での推進体に作用する流体力の推定に取り組み，運動を再現する数値解析モデルを構築した（Yamano et al., J. Fluids & Struct., 2021）．本年度は，同定した数値解析モデルを用いて，各粘性流体での消費電力および推進速度に関するトレードオフ関係を算出することを試みた．
実験で用いた水中(1.31mm^2/s)・潤滑油I(2270mm^2/s)・潤滑油II(3270mm^2/s)の各粘性流体中において，各関節に位相をずらした正弦波トルクを入力する条件のもと，消費電力および推進速度を評価関数とするトレードオフ関係を算出した．すべての粘性流体において，推進速度の増加と共に振動数および駆動トルク振幅が増加することを確認した．一方で，うねり運動の波長に関連する各関節への駆動トルクの位相差は大きな変化が見られず，泳動形態の一波長が一体長となるような泳動形態が維持された．また，流体の粘度が大きくなると，泳動形態の波長が小さくなる傾向が確認された．本内容は，関西学生会2021年度学生員卒業研究発表講演会において発表を行った（井上他，2022）．
流体の粘度に応じて適切な泳動形態を実現させる適応運動については，実験モデルにおいて運動の生成に成功しているが，正弦波駆動に対する泳動効率の優位性は今後の予定である．今後は，得られた最適な挙動を元に，自励発振を用いた適応運動の制御パラメータの探索を試みる予定である．
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| Remarks |
朝日新聞取材，2021年1月7日掲載
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