| 研究概要 |
1.前年度までに行なった流体力測定実験の結果に基づき,これまでの流体力モデルで発生する誤差を小さくできる,新たな高精度流体力モデルを導出した.そして高精度モデルにおける係数を,実験との誤差が最小になるように最適化手法を用いて決定した.その結果,モデルシミュレーションと実験の誤差は,4種類のストロークの上肢・下肢すべての場合について10%程度に収まり,高精度モデルの妥当性が確認された.
2.得られた高精度モデルは,上肢の場合は4種類のストロークすべてで同一のモデルパラメータを有していることがわかった.これはモデルが汎用的であることを示しており,モデルの有効性をさらに裏づける知見であると考えられる.
3.下肢についても,足部形状が異なる平泳ぎ以外の3種類のストロークは同一のモデルパラメータで十分精度良く実験結果を表現できることが明らかになった.
4.得られた高精度モデルのモデルパラメータを検討したところ,上肢の場合において,手部を除く腕部(上腕・前腕)の流体力係数が定常時の6倍程度も大きいことがわかった.これは水泳動作における流れの非定常性に起因するものと考えられるが,今後さらなる検証が必要と考えられる.
5.上記の流体力発生メカニズムについて検討するため,ロボットアームの手部まわりの流れをPIV(Particle ImageVelocimetry)法を用いて可視化した.その結果,推力の発生に伴って手部をまわりこむ渦の発生が確認された.
6. 以上の内容について,3件の国内会議,1件の国際会議での発表を行なった.
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