遠隔操縦式曵航・自航両用型海洋探査ロボットの開発

本年度は、前年度に引き続き、遠隔操縦式曵航・自航両用型海洋探査ロボットの流体力学的特性の研究と自航用推進装置、海洋探査用撮影装置等の設計・制作を行った。1.流体力学的特性の研究について(1)実験的研究前年度は、曵航時の索張力及びロボットの没水深度と翼面積、曵航速度の関係を求めるために、静的特性に重点を置いて実験的・理論的研究を行ったが、今年度は曵航及び自航時の運動性能推定の為に、回流水槽に於いてロボット模型の強制動揺実験を行った。強制動揺実験は水流の流速、上下揺の周波数を変化させて行ったものである。実験に使用した模型は実際のロボットに近い形状のものと、後に述べる理論計算と比較するための流体力学模型について行った。(2)理論的研究任意形状の3次元振動翼に加わる流体力の計算法を開発した。この計算法による結果と実験結果はよく一致した。またロボット模型による実験とは付加物の影響で若干の誤差はあるが、実用的には十分の精度で一致した。2.機器の設計・制作(1)自航用推進装置昨年度行った静的実験によって求めた抵抗値を使って、推進器の所要推力を推算した所、10Kgであったので、この仕様で推進器2台制作した。これによるロボットの自航速度は約2ノットであると推算される。(2)海洋探査用撮影装置小型、軽量を最優先としてシステムの構成を検討した所、ソニ-社製CCDカメラ(DXCー102)とキュ-アイ社製水中投光器(QAL208)の組み合わせが最適であるとの結論を得て採用した。以上の研究成果によって海洋探査ロボットを試作した。現在、特許の出願を準備中である。

本年度は、前年度に引き続き、遠隔操縦式曵航・自航両用型海洋探査ロボットの流体力学的特性の研究と自航用推進装置、海洋探査用撮影装置等の設計・制作を行った。1.流体力学的特性の研究について(1)実験的研究前年度は、曵航時の索張力及びロボットの没水深度と翼面積、曵航速度の関係を求めるために、静的特性に重点を置いて実験的・理論的研究を行ったが、今年度は曵航及び自航時の運動性能推定の為に、回流水槽に於いてロボット模型の強制動揺実験を行った。強制動揺実験は水流の流速、上下揺の周波数を変化させて行ったものである。実験に使用した模型は実際のロボットに近い形状のものと、後に述べる理論計算と比較するための流体力学模型について行った。(2)理論的研究任意形状の3次元振動翼に加わる流体力の計算法を開発した。この計算法による結果と実験結果はよく一致した。またロボット模型による実験とは付加物の影響で若干の誤差はあるが、実用的には十分の精度で一致した。2.機器の設計・制作(1)自航用推進装置昨年度行った静的実験によって求めた抵抗値を使って、推進器の所要推力を推算した所、10Kgであったので、この仕様で推進器2台制作した。これによるロボットの自航速度は約2ノットであると推算される。(2)海洋探査用撮影装置小型、軽量を最優先としてシステムの構成を検討した所、ソニ-社製CCDカメラ(DXCー102)とキュ-アイ社製水中投光器(QAL208)の組み合わせが最適であるとの結論を得て採用した。以上の研究成果によって海洋探査ロボットを試作した。現在、特許の出願を準備中である。