Transcript Document

加速するイルカ型ロボットの試作
1. はじめに
S-5-9 黒澤 和憲
3. 実験結果
・現在沿岸域で行われる環境調査は専ら人力に頼っ
ているが、行動範囲が狭く、また複雑な地形や波に
伴う急流などによって危険が伴う
40
9[m s]の位相差
15 °の角度差
20
0
角度[°]
・しかしながら、水深が非常に浅い浅海域を移動す
る場合、スクリューでは破損の危険が伴う
・そこで生物の動きを参考に、浅海域でも運用可能
な推進機構を研究する
-20
関節1
関節2
-40
尾ひれ
-60
28 °の角度差
-80
0
・本研究では、イルカをその対象とした
2
4
6
8
コマ数[30 コマ/sec]
図１ イルカの泳運動
各関節の時系列
2.実験方法
Author’s snapshot
Kazunori Kurosawa
図６. 動画解析から得た角度
•加速遊泳時のイルカの動画
を1/30secでキャプチャーし
,θ1,θ2,θ3を測定する
表１. 最大加速度,速度,推力測定結果
θ1
θ2
進行方向
最大加速度[m/s2]
θ3
図２. 動画解析
•これをもとに,ロボットのプロ
グラムを作る
•画像解析結果をもとに、ロ
ボットのプログラムを組み、
水槽で泳がせ,加速度を測
定する
速度[m/s]
推力[N]
ケース1
9.56
0.52
0.0073
ケース2
8.33
0.4
0.007
ケース3
14
0.45
0.0067
•最大加速度はケース3,速度と推力はケース1が性能がよかった
•しかし加速度センサの精度が不十分なため特に速度については信頼性が低い
図３. イルカ型ロボット
•同様に,ひずみゲージを用
いて推力を測定
4. まとめ
ひずみゲージ
データロガー
進行方向
ＤＣアンプ
進行方向
ＰＣ
ＰＣ
図４. 加速度の測定法
•イルカは通常時,加速時で体の動きに大きな違いは無い
•このため、加速のためには尾びれを振るピッチが重要
30cm
•今後は流体力学的な観点からのロボットの開発が必要
図５. 推力の測定法