ハチドリを規範としたスマート羽ばたき翼

• 研究課題/領域番号: 24760197
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 田中 博人 千葉大学, 千葉大学・上海交通大学国際共同研究センター, 特任助教 (80624725)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 羽ばたき飛行 / ハチドリ / ホバリング / 生物規範工学 / バイオミメティクス

研究概要

ホバリング可能な小型羽ばたき飛行機の規範としてハチドリに着目し、ホバリング飛行中のハチドリの翼運動と翼形状変形を高速度ビデオカメラで 3 次元的運動解析した。ハチドリの翼運動を単純かつ軽量な構造で再現する手法として、人工翼の翼面フィルムに「たるみ」を与えて翼面のねじれ変形を大きくした結果、実際のハチドリの自重に相当する平均揚力が発生し、たるみが無い場合にくらべて効率（揚力／入力電力）も向上した。

研究成果

• [学会発表] Passive wing deformation of hovering hummingbirds (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, K. Suga, M. Maeda, I. Kitamura and H. Liu
  • 学会等名: in The Society for Integrative & Comparative Biology Annual Main Meeting 2014 (SICB 2014)
  • 発表場所: Austin, TX, USA
• [学会発表] Passive wing deformation of hovering hummingbirds (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, K. Suga, M. Maeda, I. Kitamura, and H. Liu
  • 学会等名: The Society for Integrative & Comparative Biology Annual Main Meeting (SICB)
  • 発表場所: Autin, TX, USA
• [学会発表] Lift and Efficiency of 1-DoF Hummingbird Wing Models (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, K. Suga, I. Kitamura, M. Maeda, and H. Liu
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Boston, MA, USA
• [学会発表] Lift generation of hummingbird wing models with flexible loosened membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, H. Suzuki, I. Kitamura, M. Maeda and H. Liu
  • 学会等名: in IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Morphing wings of a hovering hummingbird (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, I. Kitamura, M. Maeda, T. Nakata and H. Liu
  • 学会等名: in The Society for Experimental Biology Annual Main Meeting 2013, in The Society for Experimental Biology Annual Main Meeting 2013
  • 発表場所: Valencia Conference Centre, Valencia, Spain, (General Biomechanics Best Poster 3rd Prize)
• [学会発表] Lift generation of hummingbird wing models with flexible loosened membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, H. Suzuki, I. Kitamura, M. Maeda, and H. Liu
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Hovering aerodynamics of hummingbird with wing deformation: A computational study (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Maeda, T. Nakata, I. Kitamura, H. Tanaka, and H. Liu
  • 学会等名: The Society for Experimental Biology Annual Main Meeting (SEB)
  • 発表場所: Valencia, Spain
• [学会発表] Passive Dynamic Flying Based on Flapping Wings in Nature (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka
  • 学会等名: Workshop: Biologically Inspired Based Strategies for Hybrid and Multi-modal Locomotion in IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Morphing wings of a hovering hummingbird (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, I. Kitamura, M. Maeda, T. Nakata, and H. Liu
  • 学会等名: The Society for Experimental Biology Annual Main Meeting (SEB)
  • 発表場所: Valencia, Spain
• [学会発表] ホバリング中のハチドリの周期的翼形状変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北村郁生, 前田将輝, 鈴木遥, 田中博人, 劉浩
  • 学会等名: 日本機械学会 2013 年度年次大会
  • 発表場所: 岡山, 日本
• [学会発表] 飛翔生物を規範としたマイクロ羽ばたき機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中博人
  • 学会等名: 第 30 回エアロ・アクアバイオメカニズム学会講演会
  • 発表場所: 秋田, 日本
  • 招待講演
• [学会発表] 生物に学ぶマイクロ飛行ロボット (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中博人
  • 学会等名: 第41回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京, 日本
  • 招待講演
• [学会発表] Measurement of Wing Deformation of a Hovering Hummingbird toward Development of Palm-sized Hovering Ornithopters (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Tanaka, Ikuo Kitamura, Masateru Maeda, Haruka Suzuki and Hao Liu
  • 学会等名: Joint Scientific Symposium of the Hong Kong University of Science and Technology, Shanghai Jiao Tong University and Chiba University: Advances in Bioinspired Engineering and Biomedical Engineering
  • 発表場所: 香港科技大学, 香港, 中国
  • 招待講演
• [学会発表] 羽ばたき飛行ロボットの弾性翼の空気力学的デザイン (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木遥, 中田敏是, 田中博人, 劉浩
  • 学会等名: 第25回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所つくばセンター, つくば
• [学会発表] 羽ばたき飛行体の前進飛行時における弾性翼の空気力学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本拓也, 中田敏是, 前田将輝, 田中博人, 劉浩
  • 学会等名: 第25回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所つくばセンター, つくば
• [学会発表] 羽ばたき飛行体への翼変形の影響の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋本拓也, 中田敏是, 前田将輝, 田中博人, 劉浩
  • 学会等名: 日本機械学会 2012 年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学, 金沢
• [備考] 子供向けワークショップ:田中博人, "体験ワークショップ「ハチドリの飛行のヒミツ～羽ばたきロボットが空を飛ぶ!?」," in 2014年春休み特別展「4億年、昆虫との手紙展。バイオミメティクス―いきものに学ぶイノベーション」,科学技術館,東京, 20140328
• [備考] 市民向け講演:田中博人, "空飛ぶハチドリのヒミツ-飛行生物のエアロダイナミクス-," in鳥博セミナー,鳥の博物館,千葉県我孫子市, 20131006