| 研究課題/領域番号 |
14350527
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
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| 研究分担者 |
小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562)
梶原 宏之 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30114862)
山口 悟 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (00253542)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2003年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2002年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | 画像処理 / 位置検出 / 運動計測 / 制御 / 支援船 / 海洋構造物 / 可動式乗船装置 / 模型実験 |
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| 研究概要 |
本研究は、相対変位を吸収するように制御される可動式の乗船装置により、支援船・海洋構造物間の相対変位を減少させ、波浪中でも安全な移動を確保する事を目的としている。これにより海洋観測用構造物の稼働率を維持し、質の高いデータを得る為の定期的な保守点検が容易となる。
装置の汎用性を考えると、海洋構造物側に特別な位置計測用の装置を必要とする事無く、支援船に搭載されたCCDカメラにより撮られた映像の画像処理により相対変位を得る事が望ましい。そこでまず画像処理に必要なハードウエアー・ソフトウエアーについて検討し、画像処理ボード、CCDカメラ等による画像処理システムの構築を行った。次に1台のカメラによる3次元運動計測を試み、計測精度確認を行った上、手法を半潜水式海洋構造物の波浪中運動計測に適用し、良好な結果を得た。さらに、野外での使用に向け、カメラの絞りを画像の平均グレー値が一定値を保つようにACサーボシステムで自動制御することにより、環境(明るさ)変化に対する画像処理のロバスト性を向上させた。また、可動式乗船装置の制御方法についても、モデルベースのコントローラー設計、非モデルベースのコントローラー設計の両面から検討を加えた。
最後に可動式乗船装置模型を制作し、模型船に搭載し、水槽における模型実験を実施した。実験は追い波状態で(可動式乗船装置が搭載された)支援船が固定式の海洋構造物に接舷した場合、係留された大型ブイに接舷した場合の2状態について行われた。実機の場合は平均波周期が6〜10秒程度と長いので画像処理時間は制御上問題ないが、模型実験の場合は縮率(本実験では1/12)に応じて波周期が短くなる為、遅れを考慮した制御を行った。いずれの場合も、乗船装置を駆動した場合の相対変位は駆動しない場合の数%と非常に小さく、良好な結果が得られた。
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