2017 Fiscal Year Annual Research Report
RTと環境駆動による長寿命・高出力・多機能バイオロギングシステムの開発
| Project Area | Systems Science of Bio-navigation |
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| Project/Area Number |
16H06537
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
妻木 勇一 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50270814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 恭一 帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (20570708)
多田隈 理一郎 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (50520813)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 知能機械 / 知能ロボティクス / 水中ロボット / テレオペレーション / 環境発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロボットテクノロジーや環境駆動というコンセプトに基づき，長寿命、高出力、多機能な新しいバイオロギング手法を確立することが本研究の目的である．このため，①環境駆動型クジラ用ローバー開発，②カメラタグ取り付け用高機動水中ドローン開発，③環境駆動型マイクロ発電システム開発，④RTを用いた遠隔介入実験システム開発，⑤マッコウクジラの行動理解，に取り組む．本年度得られた成果は以下の通りである．
①環境駆動型クジラ用ローバー開発：20％以上軽量化した第5試作機を開発し，深海500ｍでの実証試験により動作を検証した．イルカの皮膚を用いて吸着能力も検証した．曲面対応能力及び吸着力の更なる向上が必要であるが，基盤となる技術が開発された．また，ドローンを用いた装着システムの運用方法を現地で検証するとともに，無線によるロガー投下システムを開発した．
②カメラタグ取り付け用高機動水中ドローン開発：全方向移動が可能なスラスター配置を採用し，機体と制御システムについて，水槽内で動作試験を行った．
③環境駆動型マイクロ発電システム開発：ロガーの長寿命化を実現するため，環境駆動型のマイクロ発電システムを開発した．具体的には，海鳥が飛翔時に発生する風を利用したマイクロ風力発電システムの試作機を開発した．直径30 mmのプロペラを用いた発電システムであり，重量11.7 gである．室内実験ではあるが，11 m/sの風の中で約80 mWの発電を達成した．
④RTを用いた遠隔介入実験システム開発及び⑤マッコウクジラの行動理解：海鳥用の無線ロガー分離装置を開発した．低消費電力で十分な無線距離を確保できる無線マイコンTWELITEを採用し，電車で用いられている密着連結機構をベースに小型化を図った．さらなる軽量化と信頼性の向上が今後必要であるが2018年中に試験装着を目指している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
①環境駆動型クジラ用ローバー開発：クジラ用ローバーはクジラの体表を移動する世界に類をみない画期的なシステムであるが，軽量化を達成すると伴に，深海500ｍでの実証試験により動作を確認した．ドローンを用いた取付手法の開発にも着手し，当初の計画以上に進展している．
②カメラタグ取り付け用高機動水中ドローン開発：機体の改良は，まだ必要であるが，試作機が出来，動作検証を行っている．H30に実地動作試験を予定しており，ほぼ当初の計画通りに進んでいる．
③環境駆動型マイクロ発電システム開発：試作機が出来，室内実験ではあるが，一定量の発電が得られたことは大きな成果である．H30に実地動作試験を予定している．一方，水中用のマイクロ発電システムに関しては，発電量が足らず，当初の計画よりもやや遅れている．
④RTを用いた遠隔介入実験システム開発：遠隔介入実験のための無線システムを構築し，遠隔からデータロガーを分離する海鳥用システムの試作機が作成した．介入実験システムへの拡張も可能であり，当初の計画通りに進んでいる．
⑤マッコウクジラのナビゲーション理解：鯨類の行動理解を従来手法で進めており当初の計画通り進んでいる．
以上より，やや遅れているテーマもあるが，進んでいるテーマもある．本年度，国際会議2件，国内会議8件の発表と解説１本を執筆しており，おおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
現地での試験を円滑に進めるため，小笠原ホエールウォッチング協会(OWA)の岡本亮介研究員を研究協力者に加えた．また，作業の安全性，確実性を向上させるため，クジラへのロガー取付方法にドローンを用いる方法を導入することにした．
それ以外についてはおおよそ順調に進展していることより，当初予定していた機器を開発し，実地試験に投入する．
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