| 研究課題/領域番号 |
20K04343
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
渡邉 鉄也 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70240504)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | フライキャスティング / マルチボディーダイナミクス / 人間の腕の挙動 / キャスティング装置 / スポーツ工学 / キャスティングシステム / フライ / キャスティング / サイドキャスト / キャスティング搬送 / ３リンクマニピュレータ / フライフィッシング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，宇宙空間などにおいて，軽量構造物を空間的に距離のある位置に配置するために，柔軟な紐の重さを利用して搬送するキャスティング搬送装置の開発を最終目標としている．フライキャスティングは軽量なフライを飛ばすため，搬送原理が似ていることから，フライキャスティングに注目した．本研究では，腕とロッドとフライラインから成る系の総合的な動的挙動を解明し，解析モデルを構築するとともに，飛距離やコントロール性を向上するパラメータを解明し，キャスティング搬送装置に応用する．
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| 研究成果の概要 |
建設現場あるいは宇宙空間などにおいて，人的あるいは機械的アプローチが非常に困難な空間的に距離のある位置に軽量物を正確に配置する場合，軽量物の重さを利用してキャストしても届かないことが多い．この場合，柔軟な紐の重さを利用して投げれば遠距離でも軽量物を正確に配置できるのではないかと考え，キャスティング搬送装置の着想に至った．本システムを構築する前段階として，キャスティング方法が類似しているフライフィッシングに注目し，現象の把握や数値解析を行い，キャスティング搬送装置を試作した．そして，人間がキャストする角速度を用いてキャスティング装置を駆動した結果，シミュレーション結果と実験結果は一致した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フライラインは柔軟な紐状であり，数値解析を行う場合，微小な弾性変形を扱う有限要素法では大変形するフライラインの挙動を良好にシミュレートすることは不可能である．したがって，本研究で行おうとしている実験・解析は，学術的に意義がある．また，本研究では数値解析モデルの構築およびモデル化の妥当性を検証し，フライラインの動的挙動を明らかにする．これによりキャスティングにおける最適な腕の振り方を解明できる．また，ラインやロッドの形状や剛性，ロッドアクションなどのパラメータを変化させたときのライン挙動を把握できるため，キャスティング搬送装置の設計指針を構築することができることから，社会的にも意義がある．
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