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蝶をモデルとした小型はばたきロボットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17686022
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関千葉工業大学

研究代表者

菊池 耕生  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (60318219)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2007年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2006年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2005年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード飛行ロボット / はばたき / CFD / 有限要素法 / テイクオフ
研究概要

蝶型の小型はばたきロボットとして,ボディの運動・翅の弾性変形・翅周りの流れ場を考慮した有限要素法による数値解析結果,及び,風洞実験に基づき,(1)翼長5.5c,(2)質量600mg,(3)前進翼で,(4)尾翼が無く,(5)アスペクト比ほぼ1,(6)はばたき周波数約10Hz,(7)160°という非常に大きなはばたき角をもち,(8)揚力中心より後方に重心を有し,(9)はばたき運動と同周期・逆位相で腹を振る機構を有するプロテクトタイプモデルを開発した.対気速度を必要とする自由飛翔の他,対気速度0m/sからのテイクオフを実現し,翅の打ち下ろしで上昇,翅の打ち上げで前進し,ピッチ角をはばたき運動と共に周期的に振動させる蝶特有の飛翔を実現した.固定翼や回転翼と全く異なるメカニズムで飛翔するcm,mgオーダーの小型はばたきモデルの飛行原理を明らかにし,実際に,そのメカニズムによって飛翔するロボットを同スケールで開発したところに工学的重要性がある.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007 2005 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a small flapping robot: Motion analysis during takeoff by numerical simiilatioii and experiment2008

    • 著者名/発表者名
      Koki KIKUCHI, et. al.
    • 雑誌名

      MECHAMCAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING Vol. 22(In Press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小型はばたきロボットの開発2007

    • 著者名/発表者名
      宇田川 貴正
    • 雑誌名

      日本設計工学会学会誌 42・6

      ページ: 60-65

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 蝶型はばたき機構の開発と翅構造・翅周り流体解析2005

    • 著者名/発表者名
      藤川太郎
    • 雑誌名

      平成17年度春季大会研究発表講演会講演論文集

      ページ: 51-54

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 蝶型はばたきロボットに関する開発-実機の試作と運動解析2005

    • 著者名/発表者名
      藤川太郎
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'05講演概要集 (CD)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Small-Sized Flapping Robot2005

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Udagawa
    • 雑誌名

      Proc.of the 1st International Conference on Design Engineering and Science

      ページ: 283-288

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 迎角と前進翼角の違いによる蝶型はばたきロボットの飛翔特性解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤川 太郎
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-12-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Motion Analysis of Small Flapping Robot For Various Design and Contro1 Parameters2007

    • 著者名/発表者名
      Taro FUJIKAWA
    • 学会等名
      International Conference on Robotics and Biomimetics: ROBIO2007
    • 発表場所
      China
    • 年月日
      2007-12-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 小型はばたきロボットに関する研究-実機におけるリード・ラグ角と迎角の関係-2007

    • 著者名/発表者名
      平川 和明.
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kikulab.it-chiba.ac.jp/flutter/e3_flutter.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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