魚ロボットに関する基礎的研究
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概要
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Fish-like swimming mechanism has a strong possibility of high-speed and high-efficiency performance. The main purpose of this study is to get fundamental knowledge about the new propulsive mechanism. In this report, we developed several experimental fish robots, and investigated their propulsive and turning performance. Also we discussed a control method and a new power source for the fish-like swimming mechanism. Their main contents are as follows. In order to investigate propulsive performance of the fish-like swimming mechanism, we developed a prototype fish robot. It has about 650 mm body length, and three joints of a tail moved by two servomotors with an original link mechanism. One can simulate the moving patterns of many degrees of freedom by it. In this report, we showed the experimental results of swimming speed measurements using two types of a tail fin. After discussion of turning modes for a fish robot that uses tail swing, the prototype fish robot, which has 340 mm body length, was developed. Then we measured turning performance with the proposed turning modes. As the result, it was confirmed that the turning performance is dependent on the frequency, amplitude and leaning of the tail. Moreover, we made sure that the prototype fish robot turned quickly from straight propulsion and stationary state. As one of the control methods of a fish robot, we discussed to apply of fuzzy theory with the focus on swimming speed and consumption of power. As the result of a simple simulation based on the measurements of an experimental fish robot, it was confirmed that a fish robot can be easily and suitably controlled by the fuzzy theory. As one of the power sources for the fish-like swimming mechanism, we have examined to apply a special Stirling engine. The engine has a characteristic that the output power can be derived directly from oscillating motion of a piston. In the case of the fish-like swimming mechanism, the piston can drive the tail directly. A great deal of mechanical frictional loss can thus be reduced. This mechanism should result in high potential for efficiency.
- 独立行政法人 海上技術安全研究所の論文
- 2003-01-24
著者
-
児玉 良明
知的乱流制御研究センター
-
田村 兼吉
独立行政法人海上技術安全研究所深海技術研究グループ
-
冨田 宏
独立行政法人海上技術安全研究所海洋開発研究領域
-
平田 宏一
独立行政法人海上技術安全研究所エネルギー・環境評価部門
-
平田 宏一
独立行政法人海上技術安全研究所次世代動力研究グループ
-
平田 宏一
(独)海上技術安全研究所 環境・エネルギー研究領域
-
田村 兼吉
運輸省船舶技術研究所
-
春海 一佳
独立行政法人海上技術安全研究所環境・エネルギー研究領域
-
瀧本 忠教
国土交通省
-
牧野 雅彦
知的乱流制御研究センター
-
田村 兼吉
独立行政法人海上技術安全研究所
-
冨田 宏
海上技術安全研
-
Kodama Y
Ship Research Institute
-
平田 宏一
独立行政法人海上技術安全研究所
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