ウミガメの遊泳に学んだ推進機構に関する実験的研究

• 研究課題/領域番号: 21860086
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 津山工業高等専門学校
• 研究代表者: 細谷 和範 津山工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (60509107)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,678千円 (直接経費: 2,060千円、間接経費: 618千円); 2010年度: 1,274千円 (直接経費: 980千円、間接経費: 294千円); 2009年度: 1,404千円 (直接経費: 1,080千円、間接経費: 324千円)
• キーワード: Biological Engineering / Fluid mechanics / Underwater robot / 水中ロボット / 生物流体 / 羽ばたき翼 / 流体工学 / 生体工学 / 沿岸環境モニタリング / 流れの可視化 / ウミガメ

研究概要

ウミガメの遊泳に学んだ簡単な羽ばたき型の推進機構について,本研究では定常流中及び周期的に流速が変動する脈動流中での推力を調べた.回流水槽内において,シーケンス制御されたDCサーボモーターによって駆動される羽ばたき翼が発生する推力を測定した結果,脈動流中では振り下ろすタイミングによって推力が大きく異なり,減速する流れに合わせて駆動することで大きな推力を得ることが確認された.推力を選択的に発生できることは,波に伴う数秒周期の往復流が卓越する沿岸の浅海域において,エネルギーの消費を抑えた推進を可能にする.このように,羽ばたき翼型の推進機構は沿岸域に特化した水中ロボットの推進機として期待できることが示された.

研究成果

• [雑誌論文] ウミガメの前肢の動きに学んだ簡単な推進機構に関する実験的研究(一様流中及び脈動流中での推力の特徴) (2011)
  • 著者名/発表者名: 細谷和範
  • 雑誌名: 日本機械学会講演論文集 No.115-1 ページ: 281-282
• [雑誌論文] ウミガメの前肢の動きに学んだ簡単な推進機構に関する実験的研究(一様流中及び脈動流中での推力の特徴) (2011)
  • 著者名/発表者名: 細谷和範
  • 雑誌名: 日本機械学会講演論文集 巻: 115-1 ページ: 281-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of simple underwater robots with oscillating propulsion fins to encourage interest in engineering (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazunori HOSOTANI, Kotaro NISHIKAWA, Mitsunori NAKAO
  • 雑誌名: Proc.of Techno-Ocean 2010 International Conference(Kobe) ページ: 1-4
• [雑誌論文] Development of simple underwater robots with oscillating propulsion fins to encourage interest in engineering
  • 著者名/発表者名: Kazunori HOSOTANI, Kotaro NISHIKAWA, Mitsunori NAKAO
  • 雑誌名: Proc. of Techno-Ocean 2010 International Conference
• [学会発表] 小型回流水槽による脈動流の一様性に関する実験的研究, 2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大山祐也, 細谷和範
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第41回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山市)
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] 小型回流水槽による脈動流の一様性に関する実験的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大山祐也,細谷和範
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第41回学生員卒業研究発表講演会前刷集(査読なし p.147)
• [学会発表] 振動推進翼を用いた教育用水中ロボットの試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒澤和憲, 細谷和範, 西川弘太郎, 池田将洋, 永松哲郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第40回学生員卒業研究発表講演会前刷集p.211,2010.
  • 発表場所: 広島工業大学
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] ウミガメの遊泳に学んだ推進機構に関する実験的研究(2関節モデルの試作) (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田将洋, 細谷和範, 黒澤和憲, 永松哲郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第40回学生員卒業研究発表講演会前刷集p.205,2010.
  • 発表場所: 広島工業大学
  • 年月日: 2010-03-05