| 研究課題/領域番号 |
12555281
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
|
|---|
| 研究分担者 |
山本 郁夫 三菱重工業(株), 長崎研究所, 課長(研究職)
梶原 宏之 九州大学, 工学研究院, 教授 (30114862)
小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562)
織田 博行 三井造船昭島研究所, 制御エンジニアリング部, 副部長(研究職)
|
|---|
| キーワード | 水中ビークル / 高精度位置制御 / 運動制御 / 巡航 / 自律 / スラスター / 水平尾翼 |
|---|
| 研究概要 |
近年地球環境に関する研究の為の海洋調査・観測、海洋資源探査等に水中ビークルが使われることが多くなってきた。これらの調査・観測・探査は広い範囲を広域的に行う必要のあるものと、小さな範囲を局地的に密度濃く行う必要の有るものに分けられる。そこで局地観測が必要な点で詳しい調査・観測を行った後次の地点にそのまま高速で移動できる、高精度位置制御可能型水中ビークルの長所と巡航型のビークルの長所を併せ持つビークルの開発が望まれる。
本研究ではまず上記仕様を満たす為に必要なアクチュエーターを制御工学的立場より検討した。次に、流体力学的立場より高精度の位置制御性能と巡航性能を同時に実現可能な機体形状を検討し、水槽実験用ビークルを作成した。ビークルの主要目は以下のとおりである。
全長:1.2m、全幅:0.7m、全高:0.5m、重量:40kg
巡航用スラスター(推力2kg)×2、水平尾翼(左右独立して制御可)
上下方向スラスター(推力2kg)×2、左右方向スラスター(推力2kg)×2
左右2機の巡航用スラスターと左右独立して制御可能な水平尾翼を持つことにより、多様な障害物回避モードが可能となる。自律型のビークルは本来ビークル内にCPUを持たなければならないが、水槽実験に便利なように小型軽量化を図り、保守を容易にするため、CPUをビークル外部に置き、無線によってビークルとリンクするようにした。これにより、いろいろな運動制御方法を検討し、最適な方法を研究する過程で、実装用ボード及びプログラムの変更が容易に行える。
制御方法に関しては、位置・方位角制御、深度制御について検討し、ゲインスケジューリングを行うと制御性能が格段に向上することがわかった。
|
