昆虫の飛行を規範とした超小型飛翔体の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560281
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 福岡工業大学
• 研究代表者: 河村 良行 福岡工業大学, 工学部知能機械工学科, 教授 (90167362)
• 研究分担者: 劉 浩 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10342875) ; 谷口 泰敏 福岡工業大学, 情報工学部・情報工学科, 講師 (60140810)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 羽ばたき飛行 / MAV / 風洞 / 制御 / 昆虫

研究概要

昆虫の飛行法を規範として、超小型の羽ばたき飛翔体(MAV)の研究開発を行った。初めに、自動制御技術を駆使し、風洞内で超小型の羽ばたき飛翔体が自由飛行(無支持で飛行すること)出来る「風洞内飛行実験システム」の開発研究を行い、その試作に成功し風洞内で羽ばたきMAVを安定に飛行させることに成功した。このような風洞装置はおそらく他に類を見ないものであり、本研究の大きな成果である。これを用いて羽ばたき飛翔体の飛行の研究を進め、研究開始当初は4枚翼の疑似的な羽ばたきMAVの飛行のみが可能であったが、最終的にはより昆虫や鳥の形状に近い2枚翼の羽ばたきMAVの飛行に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a Simulator of a Magnetic Suspension and Balance System (2010)
  • 著者名/発表者名: Dong-Kyu Lee, Jun-Seong Lee ,Jae-Hung Han ,Yoshiyuki Kawamura and Sang-Joon Chung
  • 雑誌名: International Journal of Aeronautical and Space Science 巻: Vol. 11 ページ: 175-183
• [雑誌論文] Three dimensional motion analysis of flapping membrane using synchronized stroboscopic photography system (2010)
  • 著者名/発表者名: Rina Nemoto, Satoshi Nishimoto and Yoshiyuki Kawamura
  • 雑誌名: Journal of Aero Aqua Bio-mechanics 巻: Vol2. No1 ページ: 86-90
• [雑誌論文] Development of a stable controlled flight system for micro air vehicles in a wind tunnel
  • 著者名/発表者名: Y. Kawamura, K. Yamamoto, H. Shibata and A. Kondo
  • 雑誌名: Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, to be published.
• [雑誌論文] Wind Tunnel Experiment of Bluff Body Aerodynamic Models Using a New Type of Magnetic Suspension and Balance System
  • 著者名/発表者名: Y. Kawamura and T. Mizota
  • 雑誌名: Journal of Dynamic Systems, Measurement,and Control, to be published.
• [学会発表] Study on the In-Situe Obserbation System of Flapping MAV in the Low Speed Wind Tunnel (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, H. Shibata, A. Kondo and Y. Kawamura
  • 学会等名: Proceedings of 2011OSU-FIT Joint Seminar
  • 発表場所: Corvallis. USA.
  • 年月日: 20111121-24
• [学会発表] 低速風洞内における羽ばたき飛翔体のその場観測システムに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本 清貴、河村 良行
  • 学会等名: 日本機械学会 2011 年次大会
  • 発表場所: 東工大(東京都)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 磁力制御による昆虫飛翔実験装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松永 龍太、Gao Yanjia、河村 良行、Charlie Ellington
  • 学会等名: 日本機械学会 2011年次大会
  • 発表場所: 東工大(東京都)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Experimental Studies on Various Types of Animal Mimicking Robots (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawamura
  • 学会等名: Workshop on Robot Interaction,Control, Communication and Cooperation(RI3C-2010)
  • 発表場所: Fukuoka(Fukuoka Institute of Technology), Japan
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] Research activities of animal mimicking robots in Kawamura labo.of Fukuoka Institute of Technology since2000 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河村 良行
  • 学会等名: 第25回エアロ・アクアバイオメカニズム研究会
  • 発表場所: 飯塚市(九州工業大学情報工学部)
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] System Modeling of a Small Flight Vehicle Using Magnetic Suspension and Balance System (2010)
  • 著者名/発表者名: Lee, D.-K., Lee, J.-S., Han, J.-H.,Kawamura, Y.
  • 学会等名: ISIAC 2010-8th International Symposium on Intelligent Automation and Control ISIAC 117
  • 発表場所: Kobe, Japan.
  • 年月日: 2010-09-19
• [学会発表] 羽ばたき翼膜に発生する空気力の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根本 理那、 西本 怜史、河村 良行、磯貝 紘二
  • 学会等名: 日本機械学会 2010 年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 低速風洞内における小型飛翔体の飛行制御システムに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本 清貴、柴田 光紀、河村 良行、辻輝生
  • 学会等名: 日本機械学会 2010 年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 低速風洞内における羽ばたき飛翔体位置制御システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村 良行、近藤 篤 、柴田 光 紀
  • 学会等名: 日本文理大学マイクロ流体技術研究所公開研究発表会
  • 発表場所: 大分市(日本文理大学)
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] Measurement of the deformation of the flapping membrane wing using a stroboscopic 3-dimendional photography synchronized to the flapping motion (2009)
  • 著者名/発表者名: Rina Nemoto, Satoshi Nishimoto and Yoshiyuki Kawamura
  • 学会等名: 4rd International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanism
  • 発表場所: Shanghai(Shanghai Jiao Tong University),China.
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] 小型羽ばたき飛翔体の画像解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村 良行、根本 理那、磯貝 紘二
  • 学会等名: 平成21年度非定常空気力学研究会・構造物の空気力学研究会
  • 発表場所: 福岡市(福岡工業大学)
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] 生物模倣小型飛翔体の低速風洞内安定飛行実験システムの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴田 光紀、近藤 篤、永渕 嘉大、吉田 友宏 、小川 和海 、直井 紘志、河村 良行
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2009
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] Study on the free flight system for the flapping micro air vehicles in a low speed wind tunnel (0)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Kawamura
  • 学会等名: 5rd International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanism
  • 発表場所: Howard Civil International House, Taipei, Taiwan.
  • 年月日: 00000826
• [備考] 福岡工業大学河村研究室
  • URL: http://www.fit.ac.jp/~kawamura/