研究成果

研究課題1:生体機構制御技術の水中航走体およびその周辺機器への応用

 

平成25年度に実施したシーラカンス肉鰭の動作解析及び流体力の推定計算に続いて,肉鰭模型により流体力を計測し,理論の推定精度を検証する.肉鰭の動作解析の基となる実物のビデオデータは,高信頼ものづくり専攻博士課程学生である岩田雅光氏(ふくしま海洋科学館)の業績によるものである.
さらに,シーラカンスの胸鰭の実物大模型を製作し,回流水槽において単独性能試験を実施し,舶用プロペラにならってその推力係数,トルク係数および単独性能を取得し,揺動する鰭の推進器としての流体力学特性の解析法を確立した.
以上の成果を下記に外部発表した.
(1) 佐藤隆一,嶋田舞,岩田雅光:シーラカンスの鰭の運動解析と発生する推力の推定,電気学会産業部門応用大会,2014.8.28
(2) 嶋田舞,佐藤隆一,岩田雅光:魚類の遊泳解析とその工学的応用,電気関連学会北陸支部連合大会,2014.9.11
(3) 嶋田舞:シーラカンスの遊泳解析とその工学的応用 Motion Analysis of Pectoral Fin of Coelacanth and its Engineering Application to Propulsor for Underwater Vehicles,金沢工業位大学機械工学専攻修士学位論文,2015. 2. 5.

研究課題2:水中航走体に関する研究

 

 26年度は前年度に製作された水中航走体に,加速度センサー,ジャイロセンサー,水位計などを追加し,機体姿勢に関するデータの取得に成功した.また,成26年7月21から23日,同年11月19から22日の2度にわたり本学穴水湾自然学苑海面において,水中航走体の実海域性能確認試験を実施し,速力および旋回性能に関するデータを取得した。

研究課題6:燃焼・伝熱関連研究に関する研究

 

 乱流予混合火炎の乱れ構造に関して,二重円筒型予混合火炎の乱流構造について、流束変動及び温度場の計測を通じて、乱れエネルギーの拡散状況について実験的に検討した.
垂直チャネル内の熱伝達特性に関して,垂直チャネルを構成する熱交換器もモデルに、管内伝熱特性について流速場、温度場計測から明らかにし、伝熱促進について研究した.

研究課題7:簡易な機構による安定機構に関する研究

 

 ジャイロによる姿勢安定に関する研究として,ジャイロ効果を活用した、カウンタモーメントジャイロによる角運動量交換型の姿勢制御方式について、実機およびシミュレーションによりその特性を検討した.

 

 空気アクチュエータによる衝撃緩衝の研究として,人工筋として活用される空気アクチュエータの動的制御特性について、周波数特性とその応答性を実験的に確認し、衝撃吸収装置への適合性について検討した.

 

 アームモデルによる外乱抑制機構の研究として,生体筋構造を模擬した、マニピュレータリンク機構の外乱振動に対する制御安定性について、位相情報による軽易な制御特性について、実機およびシミュレーションにより検討した.

研究課題8:移動ロボット(車輪駆動車)に関するコントロール制御に関する研究

 

 ジャイロセンサ1個で確認できる状態量での倒立移動ロボットの構築について、その成立性とシミュレーションおよび実機製作により検討し、1軸ジャイロ(角速度のみ)による倒立走行を実施した.