| 研究課題/領域番号 |
17656279
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
芳村 康男 北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 教授 (50322847)
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| 研究分担者 |
蛇沼 俊二 北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 助教授 (30187588)
前川 和義 北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 助手 (80250504)
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| キーワード | 水ジェット / 海中ロボット / 誘導制御 / 流体力 |
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| 研究概要 |
海洋資源の探査や海洋環境の保全、あるいは海洋構造物や海中の水産施設の保守管理など、海中ロボットの活用は今後とも期待が寄せられている。本研究では、イカの推進方法にヒントを得て、水ジェットによってロボットを誘導・制御することとし、この制御システムの有効性を調査することを開始した。本年度は以下の研究を行った。
1.供試体要目の決定と模型船の製作
海中ロボットの主要目として、実験設備等を考慮して、長さ:1.2m、幅0.3mの回転楕円体を主船体とする模型船をFRPで製作した。この供試体には、直径13mmの水ジェット噴出孔を船首・船尾に4ヵ所設けた。また、ロボットの直進安定性を考慮して、船尾に安定フィン4枚を設けた。
2.模型実験
上記の海中ロボットの供試模型船の流体力を明らかにするため、以下の水槽実験を実施し、理論的検討を行った。
(1)斜航実験
(2)ジェット噴出実験
斜航実験から、航走中の流体力特性が明らかになり、安定に前進するには設計どおり 船尾にフィンが必要なことが確認できた。また、水ジェット噴出試験の結果から、噴出水の管路抵抗が大きく、所定の推力を得るには、噴出孔の増大、もしくは水圧の増加が必要なことが判明した。
3.制御方式の検討
操作量を制御する従来の方式と異なる方法が必要で、一定量操作で時間制御を行う場合の制御方法の基本について調査検討を行った。
次年度はこれらの結果を基に、装置に改良を加えて実験を行い、また数値シミュレーションなどを行って海中ロボット可能性の研究を進め、成果を発表する予定である。
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