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2020 年度 実績報告書

RTと環境駆動による長寿命・高出力・多機能バイオロギングシステムの開発

計画研究

研究領域生物ナビゲーションのシステム科学
研究課題/領域番号 16H06537
研究機関山形大学

研究代表者

妻木 勇一  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50270814)

研究分担者 森 恭一  帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (20570708)
多田隈 理一郎  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (50520813)
研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワード知能機械 / バイオロギング / ドローン / 水中ロボット / 環境駆動
研究実績の概要

ロボットテクノロジーを導入するとともに,環境駆動と呼ぶコンセプトを活用した新しいバイオロギング手法を確立することが本研究の目的である.令和2年度および3年度に得られた成果は以下の通りである.
① 環境駆動型クジラ用ローバーの開発: バルブの形状と機構を変更することで,部品の加工精度への依存を低減したバルブシステムを開発した.さらに外脚に受動的な可動部を持たせる機構を導入した.2020年に実施した小笠原沖試験では,ドローンを用いてマッコウクジラへクジラ用ローバーを19回投下し,13回の吸着を実現した.さらに,プロペラの回転数をビデオロガーにより計測する方法を開発し,2021年の小笠原沖試験では,90回転以上プロペラが回転したことを確認した.後方への滑りが発生していたものの,これによりマッコウクジラ体表を吸着歩行したことが明らかになった.
② ロガー取り付け用高機動水中ドローン開発:左右の並進を除く5自由度動作を実現するよう6個のスラスターを配置した第2試作機を開発した.取り付けやすさを考慮してロガー離脱機構を上面に配置した.遠隔操作による水中試験を通して高い機動性を持つことを示した.
③ 環境駆動型マイクロ発電システムの開発:耐久性・信頼性向上のために,精度が必要となる一部の部品をアルミ合金で製作した.
④ RTを用いた遠隔システム開発及び⑤鯨類の行動理解:これまで開発してきたウミネコ用遠隔操作型データロガー分離装置にFPCを導入する等の改良を行い,製作しやすい新しい試作機を開発した.また,実際に使用する自然環境に近い条件でテストを行いその有効性を検証した.また,巣に出入りするオオミズナギドリの体重を測るため,新しい開閉機構を導入した計測装置の開発を行った.

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Logger Attaching System for Sperm Whales Using a Drone2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami Ryota, Toyoshima Takumi, Furusawa Daichi, Suzuki Masaru, Masumoto Kazunari, Owada Sho, Tsumaki Yuichi, Mori Kyoichi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 33 ページ: 475~483

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p0475

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Data Logger Separator for Bio-Logging of Wild Seabirds2021

    • 著者名/発表者名
      Abe Takuma, Kubo Natsumi, Abe Kazuki, Suzuki Hirokazu, Mizutani Yuichi, Yoda Ken, Tadakuma Riichiro, Tsumaki Yuichi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 33 ページ: 446~456

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p0446

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study on hypercompact and lightweight data logger separators for wild animals2020

    • 著者名/発表者名
      Abe Takuma, Kubo Natsumi, Abe Kazuki, Suzuki Hirokazu, Yoda Ken, Tadakuma Riichiro, Tsumaki Yuichi
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 35 ページ: 81~92

    • DOI

      10.1080/01691864.2020.1855245

    • 査読あり
  • [学会発表] バイオロギング用5自由度水中ドローン2022

    • 著者名/発表者名
      升本和成,妻木勇一
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第57期総会・講演会
  • [学会発表] マッコウクジラ生態調査に実装するデータロガー回収用発信機の性能:耐圧・伝搬距離2021

    • 著者名/発表者名
      森恭一,妻木勇一,坂巻隆,雨宮優香
    • 学会等名
      第17回日本バイオロギング研究会シンポジウム
  • [学会発表] Attaching a Whale Rover by Drone2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Tsumaki, Masaru Suzuki, Kazunari Masumoto, Hyato Murofushi, Hiroto Nakagawa, Ryoko Ozaki, Sho Owada, Kyoichi Mori, Koki Tsujii
    • 学会等名
      The 7th International Bio-Logging Science Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] ドローンによるマッコウクジラ自動追跡システムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      室伏勇飛,吉田涼太,妻木勇一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロ ニクス講演会2021
  • [学会発表] ドローンを用いたクジラ用ローバー装着システムの実地試験2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢,升本和成,室伏勇飛,中川博人,尾崎良子,大和田翔,妻木勇一,森恭一,辻井浩希
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロ ニクス講演会2021
  • [学会発表] クジラ用ローバー第7試作機の評価試験2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢,大和田翔,妻木勇一
    • 学会等名
      第 21 回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
  • [学会発表] 水膜を貫通可能な投下型吸着ロガーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      尾崎良子,升本和成,大和田翔,妻木勇一
    • 学会等名
      第 21 回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
  • [学会発表] チェックバルブを用いたクジラ用投下吸着型ロガーの性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      升本和成,村上遼太,大和田翔,妻木勇一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロ ニクス講演会2020
  • [学会発表] ワイヤレス鳥用遠隔薬液ポンプシステムの試作2020

    • 著者名/発表者名
      大和田翔,妻木勇一,依田憲
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロ ニクス講演会2020

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公開日: 2022-12-28  

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