2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25420223
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
鈴木 健司 工学院大学, 工学部, 教授 (50251351)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオミメティクス / MEMS / 機能表面 / ロボティクス / 表面張力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度は、昨年度に引き続き、表面機能を集積化した小型移動ロボットの製作を行った。
水面移動ロボットについては、支持脚と駆動脚のそれぞれで形状と表面微細構造の最適化を行い、ロボットの性能を向上させた。支持脚では，幅5mmの長円形状とし，長径が進行方向に平行になるように配置することで、水の抵抗を低減しつつ支持力を最大化することができた。駆動脚では進行方向に垂直に直線形状の脚を配置し，水没しない範囲で最大深さの位置を高速で駆動することにより推進力を最大化することができた。また、支持脚が水没し浮力で浮いた状態から、表面張力による支持状態に復帰する機構も開発した。
壁面歩行ロボットでは、液体の粘性を利用することにより垂直方向と水平方向に同時に付着力を発生させる付着機構を開発した。この結果、垂直付着と水平付着の脚を分けることなく６脚で歩行することが可能になった。また、付着パッド内の多孔質体に液体を含浸させ少量ずつ排出する機構を開発し、付着力の持続時間を向上させることができた。
羽ばたき飛翔ロボットでは、羽ばたき面角度を調整可能な機構を考案し、垂直方向の離陸とホバリング、及び水平方向の離陸と飛翔が可能なロボットを開発した。補助翼を取り付けることにより、飛翔姿勢を安定化することができた。また、翅にトンボの三角室と呼ばれる構造を取り入れた結果、はばたきによる翅の変形部分の面積が増加し、水平方向および垂直方向の発生力を増加させることができた。
以上の結果より、昆虫の水面移動、壁面歩行、羽ばたき飛翔に関して、移動原理と表面機能の役割が明らかになり、MEMS技術を用いてこれらの機能をロボットの機体に集積化し、ロボットの自立的な移動が可能になったため、当初の目的を達成することができた。
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