• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

海洋動物のバイオロギングのためのピトー管型流速センサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02102
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高橋 英俊  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (90625485)

研究分担者 竹井 裕介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00513011)
成岡 優  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (10649073)
小林 健  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (20415681)
佐藤 克文  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50300695)
田中 博人  東京工業大学, 工学院, 准教授 (80624725)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード流速センサ / ピトー管 / バイオロギング
研究実績の概要

ウミガメやペンギンなどの海洋動物は海流を巧みに利用し、遊泳運動の消費エネルギーを抑え効率よく目的地まで到達していると考えられており注目されている。この海流利用を評価する上で重要となるのが対水速度であるが、海洋動物の実測例は非常に限定されている。本研究の目的は、海洋動物に取り付け可能なピトー管型の流速センサを創成し、バイオロギングを用いてこれら海洋動物の対水速度を明らかにすることである。
提案する流速センサは、ピトー管の筐体、動孔及び静孔に取り付けたメンブレン構造、内部に充填した非圧縮性のオイル、及び差圧センサ素子から構成される。令和5年度においては、前年度に引き続き、水中流速センサが統合されたバイオロギング装置をウミガメの甲羅に取り付け、遊泳する際のデータを取得する実験を行った。水族館で飼育下のウミガメに取り付けた実験においては、従来研究で用いられきたスクリュー型の流速センサを並行して取り付け、データの比較を行えるようにした。さらに岩手県大槌町において野生のウミガメにセンサを取り付け、バイオロギング実験を行った。
またこれまでは1軸のピトー管型センサであったが、流速だけでなく2次元的な流向を計測できるようセンサ形状を球形状とし、動孔・静孔となるペアを複数用いるセンサを設計・製作した。センサに対して、流速と流向を変化させた際の応答を計測し、計測したデータに対して機械学習を用いることで、流速・流向に変換するアルゴリズムを開発した。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Sensitivity characteristics of a wave height sensor based on a MEMS piezoresistive cantilever and waterproof film2024

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Takuto、Takahashi Hidetoshi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 63 ページ: 026505~026505

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ad2271

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコーンオイルとパリレン膜を内蔵した低侵襲計測のための針型圧力センサ2023

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Takuto、Agetsuma Masakazu、Hoshino Ayuko、Takahashi Hidetoshi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      巻: 143 ページ: 148~155

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.143.148

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitivity characteristics of a waterproof airflow sensor based on a MEMS piezoresistive cantilever and nanohole array2023

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Takuto、Kazoe Yutaka、Takahashi Hidetoshi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 62 ページ: 026503~026503

    • DOI

      10.35848/1347-4065/acb679

    • 査読あり
  • [学会発表] High time-resolution measurement of a sea turtle's relative waterflow velocity using a pitot-type waterflow sensor2024

    • 著者名/発表者名
      T. Kishimoto, H. Tanaka, M. Naruoka, K. Kuroda, K. Sato, and H. Takahashi
    • 学会等名
      SEB2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Horizontal Waterflow Vector Sensor System for Marine Biologging2024

    • 著者名/発表者名
      T. Kishimoto, K. Matsudaira, H. Tanaka, and H. Takahashi
    • 学会等名
      The 8th International Bio-Logging Science Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] A Sphrical Waterflow Vector Sensor in Deep Sea2023

    • 著者名/発表者名
      T. Kishimoto, K. Matsudaira, H. Tanaka and H. Takahashi
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Pitot Tube Type Compact Waterproof Airflow Sensor for Seabird Biologging2023

    • 著者名/発表者名
      T. Hirayama, T. Kishimoto and H. Takahashi
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Pitot-type waterflow sensor logger for relative waterflow velocity measurement of a sea turtle2023

    • 著者名/発表者名
      T. Kishimoto, R. Saito, H. Tanaka, M. Naruoka, K. Kuroda, K. Sato, and H. Takahashi
    • 学会等名
      Transducers2023
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロメッシュ膜を用いた海鳥のバイオロギングの為の防水風速センサ2023

    • 著者名/発表者名
      平山拓人, 岸本卓人, 高橋英俊
    • 学会等名
      第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • [学会発表] ウミガメの対水速度計測のためのピトー管型流速センサロガー2023

    • 著者名/発表者名
      岸本卓大, 齋藤遼輔, 田中博人, 成岡優, 黒田健, 佐藤克文, 高橋英俊
    • 学会等名
      第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • [学会発表] MEMS差圧センサとマイクロメッシュ膜を用いた高感度波高センサ2023

    • 著者名/発表者名
      平山拓人, 高橋英俊
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2023

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi