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センチュウの環境適応性に基づいた流路内柔軟推進体の制御手法の確立

基于线虫环境适应性的渠道柔性推进剂控制方法的建立

基本信息

批准号：
17J03297
负责人：
山野彰夫
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Wakayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J03297/
关键词：
パラメータ推定バイオミメティクス自励振動固有値解析

项目摘要

本年度の研究目標であった(A) 推進体の実験モデル・数値解析モデルの構築，および (B) 各流体 (水中・泥水中) の条件での推進体に作用する流体力の推定に取り組み，実験データから水中での泳動時に推進体に作用する流体力を明らかにした．また，推定された流体力のパラメータをもとにして，実験結果を再現する数値解析モデルを構築し，重心の移動速度などについて実験結果の再現性を確認した．(A)推進体の実験モデル・数値解析モデルの構築: 質量および全長はそれぞれ5.5 kgおよび1.49 mである多関節推進体の実験モデルを製作した．実験モデルに対応する数値解析モデルにおいて，昨年度構築した数値解析モデルをもとにして各リンクに作用する流体力は付加質量と圧力抵抗の影響を考慮したモデルを採用し，付加質量と抗力係数は未知のパラメータとした．(B)推進体に作用する流体力の推定: 水中で駆動させた時に得られた関節の座標値およびリンク間相対角の計測データをもとに無香料カルマンフィルタ(Unscented Kalman Filter: UKF)を用いて付加質量と抗力係数の未知のパラメータを推定した．パラメータ同定後の数値解析モデルの重心位置の速度と計測値の比較を行い，時間平均速度に関してはおおむね一致していることを確認した．泥水中で推進体が受ける流体力の推定および，各流体の条件で推進特性の評価規範に対して最適なうねり運動の探索を試みることが今後の課題である．最終的に得られた各流体の条件での実験結果を再現できる数値解析モデルを用いて，数値解析により各流体の条件ごとに推進特性の評価規範に対して最適なうねり運動の探索を試みる．得られた最適な挙動を元に，自励発振を用いた適応運動の制御パラメータの探索を試みる予定である．

This year's research goals are: (A) Propulsion body construction, numerical analysis, and construction (B) Each fluid (in water, muddy water) The condition is that the propulsion body acts on the fluid force and the fluid force is presumed and the group is taken.また, presumed されたfluid force のパラメータをもとにして, 実験 result を reproduce する numerical value solution Analyzing the structure of the structure, confirming the reproducibility of the center of gravity movement speed and results. (A) Propulsion body の実験モデル・Number value analysis モデルの construction: Mass およびFull length はそれぞれ5.5 kgおよび1.49 mであるmulti-jointed propulsion body is made by の実験モデルを.実験モデルに対応する numerical value analysis モデルにおいて, last year Construct the numerical value analysis of the モデルをもとにしてeach リンクにfunction するThe impact of fluid force and added mass and pressure resistance is taken into consideration, and the added mass and resistance coefficient are unknown. (B) Estimation of fluid force acting on the propulsion body: The coordinates of the joints in the water and the angle between them Unscented Kalman Filter: UKF) is used to estimate the unknown resistance coefficient by adding mass and resistance.パラメータ Same as the fixed number value analysis モデルの center of gravity position の speed と measurement value の comparison をOK, the time average speed is closed and the time is consistent and the speed is consistent. Estimation of the fluid force exerted on the propulsion body in muddy water, and evaluation of the propulsion characteristics of each fluid価standardsに対してoptimalなうねりmotionのExplorationをtrialみることがfuture projectsである． The final result of each fluid condition is the numerical value analysis and the numerical value analysis is performed using the numerical value solution. Analyze the conditions of each fluid, evaluate the propulsion characteristics of each fluid, and explore and test the optimal motion of each fluid. Get the most suitable られたな挙动を元に, and use the いたsuitable 応 movement to control the パラメータのExplore and try みる predetermined である.