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2015 年度 実施状況報告書

先端技術要素を含むPBLテーマとしての竹とんぼ技術構築の試み

研究課題

研究課題/領域番号 26350207
研究機関西日本工業大学

研究代表者

高藤 圭一郎  西日本工業大学, 工学部, 教授 (10461485)

研究分担者 白山 晋  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10322067)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード竹とんぼ / 竹とんぼ型飛翔体 / PBL / 工学教育 / Rotorcraft / Launching Device
研究実績の概要

1.竹とんぼ型飛翔体用発射台による性能実証手法の確立:これまで垂直方向にしか発射出来なかった発射台に角度調節機構を追加することで自在な仰角で発射出来るようになった.中でも飛距離競技においては高度競技と同様に客観的な記録を計測することが可能となった.更に時系列での回転数の変化が得られるようになったため体育館などの室内で飛行実験を行うことによる飛行現象の再現性が落下地点の計測により更に明らかになった.
2.低Re数領域での翼評価:遅い流れの中での翼断面での現象を明らかにするため竹とんぼの形状を3Dプリンターを用いてABS樹脂等で製作することが出来るようになり,竹細工の高度な技術を必要とせずに飛行現象の確認が可能となった.
3.竹とんぼに対する現象理解の整理・講義や授業の試行:本研究において古典的竹とんぼに対して逆テーパー角を持つ竹とんぼが如何に優れているかを専門家以外への一般人から小中学生まで慣性モーメントの考え方を説明出来るまとめを行い,基礎的な部分のみではあるが解説した.また聴講者のレベルに合わせて飛翔時の物理現象も説明し,理解を得られた.
4.人の竹とんぼ飛翔行動に対する発射台の模擬における可能性向上:これまで回転数やモーターアンプの出力のみで射出してきた竹とんぼ発射台の性能を,人間の竹とんぼに行う時々刻々と変化する仕事量を計測して解析出来るようになった.これらの時系列のデータを発射台の回転数を時系列で再現する事で,人の竹とんぼの飛翔行動を模擬・再現する可能性が高まった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

一昨年に主担当者が竹とんぼ発射台の飛翔実験中に不慮の事故に合い,片目の視力を一時失い(網膜剥離),入院及びリハビリに時間を費やした.その遅れ分を十分取り戻すことが出来ず当該年度にも影響した.

今後の研究の推進方策

遅れた内容については,主担当者の割く工数の割合を上げることにより対応する.また一昨年度国際学会にて発表出来なかった内容については,新たな知見を盛り込みつつ発表が出来る機械を探索する.

次年度使用額が生じた理由

一昨年度,実験中の不慮の事故により怪我(網膜剥離等)にて1ヶ月近い入院をした際の遅れ分を十分に取り返すことが出来ず,研究にも若干の遅れが発生しており,それに付随して設備構築などの費用での利用が若干遅れた.

次年度使用額の使用計画

昨年同様に本研究に対する業務の中での優先度を上げて対応し,6月末日を目処に昨年度分の実験構築を終えて今年度末までに予定通りに使用したい.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 滞空時間競技用へ対応した竹とんぼ発射台2016

    • 著者名/発表者名
      高藤圭一郎
    • 学会等名
      日本機械学会,九州支部総会 講演会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-15
  • [学会発表] 人体による竹とんぼ飛翔行動における身体性能測定手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      高藤圭一郎
    • 学会等名
      日本機械学会,技術と社会部門 2015年講演会
    • 発表場所
      長野高専(長野県長野市)
    • 年月日
      2015-11-28 – 2015-11-28
  • [学会発表] 回転方式複数光源による回転翼まわりの流れの可視化2015

    • 著者名/発表者名
      高藤圭一郎,白山晋
    • 学会等名
      可視化情報学会,可視化情報全国講演会(京都2015)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-11
  • [学会発表] PBLの学習効果に与える子供時代の遊び体験の影響2015

    • 著者名/発表者名
      高藤圭一郎,前園敏郎,白山晋
    • 学会等名
      日本機械学会,2015年度 年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] 回転方式複数光源による流れの可視化法2015

    • 著者名/発表者名
      高藤圭一郎,白山晋
    • 学会等名
      可視化情報学会,第43回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-07-21 – 2015-07-22

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公開日: 2017-01-06  

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