| 研究概要 |
本研究では変化する動作目的・環境に対して最適な弾性を得るような,動的に構造物の見かけの曲げ剛性が変化できるスマート構造弾性体を製作し,ゾウリムシ型ロボットや魚型ロボットを開発することを目的とした。
ゾウリムシ型ロボット
ゾウリムシの繊毛の動き(繊毛運動)を,ICPF(Ionic Conducting Polymer Gel Film)アクチュエータを用いた曲げ剛性が動的に変化するスマート構造弾性体によるフィンと,基部モータの駆動による揺動によって再現しているが,ICPFアクチュエータ,フィンをさらに多数用いた前年度(平成16年度)に開発されたゾウリムシ型ロボットの推進力や推進速度を計測した。
さらに繊毛の「メタクロニズム」と呼ばれる協調運動を模擬するように,多数のフィンの協調運動を実現させ,直進性,その場での回転や方向転換など,移動の基本的な運動制御について検討し,最適なフィンの動作方法を検討した。
魚型ロボット
2枚の剛体フィンの間にバネを設け,バネの有効長さを変化させる事で見かけのばね定数が変化できるフィンを作成,基部のモータ駆動によって水中でフィンが揺動運動する推進機構(フィンを魚の尾びれとした魚型ロボット)について,推進効率を定義し,変化するフィンの運動条件おける最適なバネの有効長さを検討した。さらにフィン周りの水の流れを可視化,PIV法で解析してフィン周りの流れ場と推進特性について流体力学的に検討した。
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