屈曲運動生物を模倣対象した水中推進機構に関する研究

模仿弯曲生物的水下推进机制研究

• 批准号: 05750236
• 负责人: 小林 俊一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750236/
• 关键词: バイオミメティクス; バイオメカニクス; バイオエンジニアリング; ロボティクス

一般に、生物の運動は自律的かつ高機能、高効率であることから、生物の運動機構を模倣したロボットの研究は、工学的に極めて有意義であると考えられる。ここで、生物の水中運動に関しては、大体がヒレによる往復運動や体全体を使っての屈曲運動という形態によって実現されている。この観点より本研究では水中を屈曲運動により推進する生物に着目、その運動形態を工学的に再現するため、柔軟かつ連続的な生物の屈曲波形を離散化した要素構成に置き換え、多リンク機構で構成することを想定した「多リンク模倣モデル」を提案した。これより、精子などの真核生物のべん毛運動や水ヘビの屈曲運動を模倣した多リンク模倣モデルの屈曲推進運動に関する数学モデルの構築を行い、推進力,推進速度に関するシミュレーション解析を行った。これと平行して、水ヘビの屈曲運動を模倣した、ステッピングモータをアクチュエータとする多リンク模倣モデルを開発し、計測・制御システムの構築および付随する水槽等の製作を行い、同モデルの推進力を測定した。この測定結果とシミュレーション解析結果を比較し、検討を行った。更に、人工的な屈曲波の形成として、遺伝的アルゴリズムを応用した、推進力,推進測度に関して最適な屈曲波形探索のシミュレーションを行うための基礎を検討した。以上より、水中で動作するロボット開発のための基礎的資料の一部を提示することができた。

In general, biological activities and self-discipline are highly efficient, high-rate motor training programs are conducted by biological institutions, and engineering institutions are very interested in taking part in the research program. The vehicle, the biological vehicle in the water, and the body in general are used to make sure that the whole body of the vehicle is buckling, the shape and shape of the vehicle, and the movement of the body in general. The purpose of this study is to promote the biological observation, the reappearance of the dynamics of dynamics, and the dispersion of the wave form of buckling in this study. in this study, the dynamic response of buckling in water promotes the biological observation, the reappearance of the dynamics of dynamics, and the waveform of biofilm. The movement of eukaryotes and spermatozoa in eukaryotes, the model of buckling, the model of buckling, the force of motion, the force of propulsion, the force of speed, the speed, the speed, The equipment is designed to operate in parallel, the buckling of the water pump, the buckling of the water, the load, the load, the buckling, the buckling, the bending, the buckling, the bending, the bending, the buckling, the pressure, the load, the sink, etc. The results of the test were compared with the results of the analysis of the results. The artificial buckling wave is used to form an artificial buckling wave, and the artificial buckling wave is used to measure the buckling waveform to explore the buckling waveform. The above information and activities in the water do not open the data sheet of the health data base. One of the information prompts you to apply information.

项目成果

Shunichi KOBAYASHI: "Simulation Study for Propulsion Mechanism Imitationg Bending Motion of Organisms in Water(Flagellar Motion)" JSME International Jornal Series III. 37(2)(掲載予定). (1994)

小林俊一：“模拟水中生物弯曲运动（鞭毛运动）的推进机制”，JSME 国际期刊系列 III 37（2）（待出版）。

小林俊一: "屈曲運動生物を模倣した水中推進機構(増加振幅屈曲波形における推進力特性)" 第3回バイオエンジニアリングシンポジウム講演論文集. 62-63 (1994)

小林俊一：“模仿弯曲生物的水下推进机制（增加幅度的弯曲波形中的推进力特性）”第三届生物工程研讨会论文集62-63（1994）。