| 研究課題/領域番号 |
07651141
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
加藤 直三 東海大学, 海洋学部, 教授 (00138637)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1995年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 協調制御 / 逆運動力学 / 安定腕 / 複数腕 / 冗長性 / 胸鰭 / リ-ド・ラグ / フェザリング / スタビライジング・アーム / 水中ロボット / 姿勢安定 / 動力学的干渉 / 浮遊状態 |
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| 研究概要 |
本研究は、海中での複雑な作業における自律化を目標として、複数の腕を持った水中ロボットが浮遊状態でこれらを協調してさまざまな作業を行うことを考える。
平成7年度では、外力を含んだ宇宙ロボットの逆運動力学計算法を参考にして、複数の腕を持つ水中ロボットに対する逆運動力学および逆運動学の定式化をし、複数のスタビライジング・アームを用い作業腕の先端の位置のオープンループでの制御法を示した。具体的なモデルを用いた数値シミュレーションを行った。平成8年度は、そこで得られた結果の中で、スタビライジング・アームを用いることによって、作業腕の先端の位置精度の向上が計れる点に着目して、このスタビライジング・アームの性能を中心に研究を行った。具体的には、このスタビライジング・アームの効果が魚の胸鰭と共通点があるため、魚の胸鰭の運動の観察に基づく胸鰭運動装置の製作を行い、この装置の流力特性とこの装置を装着した水中ロボットの運動特性の実験解析を行った。これらの研究の結果、次のような結論が得られた。
1)作業腕のみの単腕の場合、水中ロボット本体と腕の間で動力学的干渉が生ずる。
2)スタビライジング・アームを用いることによって、作業腕の先端の位置制御精度の向上をはかることができる。
3)スタビライジング・アームと作業腕の併用は、水中ロボットの姿勢変化を抑える効果を持つ。
4)胸鰭運動装置のリ-ド・ラグ運動とフェザリング運動を組み合わせることによって、前進力や後退力を発生させることができる。
5)左右一対の胸鰭運動装置を装着した水中ロボットは各々の胸鰭運動装置のリ-ド・ラグ運動とフェザリング運動の位相差を変えることで、前進、後進、旋回することが可能である。
6)胸鰭運動装置は水中ロボットの姿勢安定化装置として、適用可能である。
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