| Budget Amount *help |
¥97,370,000 (Direct Cost: ¥74,900,000、Indirect Cost: ¥22,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥21,190,000 (Direct Cost: ¥16,300,000、Indirect Cost: ¥4,890,000)
Fiscal Year 2021: ¥21,190,000 (Direct Cost: ¥16,300,000、Indirect Cost: ¥4,890,000)
Fiscal Year 2020: ¥20,930,000 (Direct Cost: ¥16,100,000、Indirect Cost: ¥4,830,000)
Fiscal Year 2019: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
|
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
領域設定期間に明らかにすることは、羽ばたき飛行・遊泳生物のしなやかな飛行・遊泳を実現するE-kagenな流体構造連成メカニズム及び身体デザインである。そのために、次のA~Eの5項目に分類して研究を進めている：A．生物とロボットの「しなやかな運動」と「しなやかな変形」の定量的な計測；B．生物の翼・筋骨格構造の機械特性の計測；C．数値計算と機械モデル実験による流体構造連成メカニズムの解明；D．サブミリ構造製作技術を用いたソフト構造の実装；E．ソフト飛行・遊泳ロボットによるロバスト性・効率性・俊敏性の構成論的検証（当初計画に追加）。
本年度は、ペンギンの羽ばたき前進遊泳の運動解析と流体力学解析の結果をまとめ、翼の打ち上げ中に翼が曲げ変形すること、および曲げ変形によって無駄な流体力が減少して推進効率が向上することを明らかにし、国際論文を発表した（項目A）。本成果をプレスリリースし、招待講演を多数行い、広く社会に周知した。また、ペンギンの羽ばたきを再現するロボットを回流水槽中で動かし、力計測とPIVによる流れ場計測と行い、剛体翼においてストローハル数が大きい低速遊泳において大迎角時に大きな前縁渦が発生して剥離が遅れ、大きな推力が発生することが分かった（項目C）。翼膜を支持する羽軸をポリイミドフィルムの積層によって製作してタフなハチドリ模倣翼を実現し、電動羽ばたき機構で羽ばたかせてPIVによる流れ場計測と力計測を行い、羽軸本数と変形および効率の関係を明らかにした（項目C, D, E）。さらに、ペンギンの胴体の羽毛が形成する微小列状突起構造を紫外線レーザ加工でポリイミドフィルムに形成して、回流水槽での力計測実験によって、流体摩擦抵抗が低減することを明らかにし、その効果は流速方向が列状突起に平行でなくても維持されることを明らかにした（項目D, E）。
|
