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エネルギー効率と機動性に優れたハイブリッド型AUVの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H01552
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2021)

研究代表者

有馬 正和  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (70264801)

研究分担者 石井 和男  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (10291527)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードハイブリッド型海中ロボット / 水中グライダー / 海洋環境生態系モニタリング / 自律型海中ロボット / AUV / ハイブリッド型水中グライダー / KAUBE-1500MkII / 潜航シミュレーション / 自律制御 / 実海域試験 / エネルギー効率 / 機動性 / KAUBE-1500 / ハイブリッド型AUV
研究開始時の研究の概要

本研究で提案する「ハイブリッド型海中ロボット(HAUV)」は浮力調整装置と重心移動装置を備え、鉛直姿勢での潜降・浮上を行うことで流体抵抗を減らし、海中では水中スラスター(推進機)で自由に行動することができるため、エネルギー効率を大幅に改善して機動性を高めた行動を実現できる。本研究の目的は、HAUVの試験機KAUBE-1500を改装して海中での運動性能をさらに向上させるとともに、実海域で海洋資源エネルギーの探査および海洋環境生態系の観測を行い、実用化を目指す。

研究成果の概要

将来の海洋資源の探査や海洋環境生態系の観測において、自律型海中ロボットの活躍が期待されている。申請者らが提案する「ハイブリッド型海中ロボット(HAUV)」は浮力調整装置と重心移動装置を備え、鉛直姿勢での潜降・浮上を行うことで流体抵抗を減らし、海中では水中スラスターを用いて自由自在に行動することができるため、エネルギー効率を大幅に改善して機動性を高めた行動を実現できる。本研究では、HAUVの試験機を改装して海中での運動性能をさらに向上させるとともに、実海域での試験を行い、実用可能性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海底数千メートルで活躍する自律型海中ロボットは、搭載する動力源(バッテリー容量)の制約から長期間・広範囲での行動が極めて困難であった。本研究では、エネルギー効率を大幅に向上させ、機動性を高めた「ハイブリッド型海中ロボット」を提案することで、課題の解決を図ることができた。工学的手法を用いてわが国の将来のエネルギー政策や経済安全保障の推進に大きく貢献できることが本研究の学術的意義であり、社会的意義でもある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Verification of Swarm Intelligent Underwater Robot System for Marine Environment Observation With Vehicle Loss Compensation and Functionality Maintenance2023

    • 著者名/発表者名
      Kobatake Kanako、Arima Masakazu
    • 雑誌名

      Procs. of the ASME 2023 42nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: 1

    • DOI

      10.1115/omae2023-101043

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification of Swarm Intelligent Underwater Robot System for Marine Environment Observation with vehicle Loss Compensation and Functionality Maintenance2023

    • 著者名/発表者名
      K.Kobatake, M.Arima
    • 雑誌名

      Procs. Of the ASME 2023 42nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: 10 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 群知能水中グライダーによる長期海洋観測シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      溝口健斗,小畠かな子,有馬正和
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 35 ページ: 465-468

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Proposal of a Swarm Intelligent Underwater Glider System for a Long-term Three-dimensional Wide-area Ocean Observation2022

    • 著者名/発表者名
      K.Kobatake, M.Arima
    • 雑誌名

      Procs. of the International Conference on Artificial Life and Robotics 2022 (ICAROB2022)

      巻: - ページ: 7-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 群知能水中グライダーによる3 次元広域海洋観測手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      小畠かな子,有馬正和
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 34 号: 0 ページ: 115-122

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.34.115

    • NAID

      130008164924

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Verification of Swarm Intelligent Underwater Robot System for Marine Environment Observation with vehicle Loss Compensation and Functionality Maintenance2023

    • 著者名/発表者名
      K. Kobatake
    • 学会等名
      the ASME 2023 42nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of Swarm Intelligent Underwater Robot System for Marine Environment Observation with vehicle Loss Compensation and Functionality Maintenance2023

    • 著者名/発表者名
      K.Kobatake, M.Arima
    • 学会等名
      OMAE2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 群知能水中グライダーによる長期海洋観測シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      溝口健斗,小畠かな子,有馬正和
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of a Swarm Intelligent Underwater Glider System for a Long-term Three-dimensional Wide-area Ocean Observation2022

    • 著者名/発表者名
      K.Kobatake, M.Arima
    • 学会等名
      The International Conference on Artificial Life and Robotics 2022 (ICAROB2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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