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ゴカイや繊毛虫を規範とした全方向移動型流体内推進ロボットに関する研究

公募研究

研究領域生物多様性を規範とする革新的材料技術
研究課題/領域番号 25120507
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関信州大学

研究代表者

小林 俊一  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (50225512)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードバイオミメティクス / ロボティクス / バイオメカニクス / 流体内推進
研究実績の概要

全方向移動が可能な生物規範型流体内推進ロボットを開発するために,26年度は以下に示すゴカイの動作解析と推進ロボットの開発に取り組んだ。
1.ゴカイの遊泳動作解析
25年度から引き続き,ゴカイの産卵時における遊泳を撮影,その映像から,いぼ足の動き(有効打,回復打,伸縮)と体全体の屈曲運動との関係を詳細に解析し,遊泳の推進に寄与する効果について検討した。この解析結果について,25年度から行なっている全方向移動が可能な流体内推進ロボットの開発の改善点を考慮して検討した。特に,多数あるいぼ足の間隔は極めて狭いためにいぼ足同士が干渉しあうが,それでもしなやかに動作する点に着目,いぼ足の柔軟性が大きく寄与していることに注目して解析した。
2.全方向移動型生物規範推進ロボットの開発
ゴカイの産卵時における遊泳動作解析の結果から考慮した新規ロボットの設計は25年度において行なったので,26年度は実際にロボットを開発した。左右のいぼ足と体軸を再現する2枚のフィン,3個のサーボモータ,マイクロコントローラから成るユニットを用意,全12ユニットによる構成の推進ロボットを製作した。防水性の問題から,水中実験においては6ユニットで動作させ,その映像の解析を行なった。その結果,全方向に確実に移動できることを確認した。さらに,3次元への移動の可能性も得られるような結果も得た。また,26年度に行なったゴカイの産卵時遊泳動作の新たな解析結果を反映した設計指針を検討し,今後の同ロボットの改善のための基礎も得た。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ゴカイ型全方向水中推進ロボット2015

    • 著者名/発表者名
      小林俊一
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 33 ページ: 21-24

    • NAID

      130004889624

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 生物規範型全方向水中推進機構開発のためのゴカイの遊泳動作解析2015

    • 著者名/発表者名
      横澤駿介,三宅淳弥,小林俊一
    • 学会等名
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水棲生物の遊泳形態から応用した水中推進機構2014

    • 著者名/発表者名
      小林俊一
    • 学会等名
      可視化情報シンポジウム2014
    • 発表場所
      工学院大学新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴカイのいぼ足の動作解析2014

    • 著者名/発表者名
      横澤駿介,小林俊一
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第51 期総会・講演会
    • 発表場所
      富山県立大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゴカイの遊泳を規範とした全方向移動型流体内推進機構2013

    • 著者名/発表者名
      小林俊一
    • 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
      秋田県立大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bio-inspired Aquatic Omnidirectional Multi-link Propulsion Mechanism2013

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Kobayashi
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2013)
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 北海道大学博物館 バイオミメティクス市民セミナー(第36回)案内

    • URL

      http://www.museum.hokudai.ac.jp/event/article/286/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 生物規範工学 ニュースレター,Vol. 2 No. 2, pp. 48-49

    • URL

      http://biomimetics.es.hokudai.ac.jp/wordpress/wp-content/uploads/2013/10/Newsletter2_2_20131022_2-11.pdf

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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