| 研究課題/領域番号 |
09651023
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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, 海洋海部, 教授 (00138637)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | リード・ラグ運動 / フェザリング運動 / 非定常渦格子法 / 魚形水中ロボット / 誘導制御 / ファジィ制御 / 柔軟胸鰭 / アクフバ付メカニズム / 胸鰭運動装置 / ドッキング / リ-ド・ラグ運動 / 魚型水中ロボット |
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| 研究概要 |
水中ロボットの操縦性能の観点から、魚が停止状態でその運動を制御するのに重要な役割をすると見られる胸鰭の運動に着目して、その運動の観察と解析、それに基づく胸鰭運動装置単独の流力特性及び胸鰭運動装置一対を左右に装着した魚型水中ロボットの自航・操縦性能についての実験的・理論的解析、潮流中における魚型水中ロボットの水平面内の誘導制御、変形可能な胸鰭の流力特性の理論解析を行った。その結果、次の結論を得た。
(1) 魚の胸鰭の2種類の扇ぎかた(リード・ラグ運動、フェザリング運動)の組み合わせによって魚の低速時の前進、後進、旋回の運動を作り出している。
(2) 胸鰭のリード・ラグ運動とフェザリング運動を模擬する胸鰭運動装置によって駆動される胸鰭型平板は、ある範囲の両者の位相差において推力を発生する。
(3) 粘性を加味した非定常渦格子法は、推力を発生する胸鰭のリード・ラグ運動とフェザリング運動の位相差の領域において、胸鰭型平板の非定常流体力をよく表現する。
(4) 胸鰭運動装置を組み込んだ魚型水中ロボットは、前進、後進、旋回ができるばかりでなく、横移動も行うことができる。
(5) 胸鰭運動装置のリード・ラグ運動とフェザリング運動の位相差をファジィアルゴリズムによる制御法を用いることによって、潮流中においても決められた軌跡(直進、横移動、直進)を進んで、水中ポストとドッキングすることが可能となる。
(6) 理論解析から、胸鰭の翼長方向には変形を許さず、翼弦方向に変形を制御することによって、プロペラ効率が向上するを明らかにした。
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