权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

流体の状態に適応する魚型推進方法を模擬した流路内柔軟推進体の制御手法の確立

适应流体条件的模拟鱼式推进方式的通道内柔性推进剂控制方法的建立

基本信息

批准号：
15J12246
负责人：
山野彰夫
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J12246/
关键词：
分散制御自励振動子位相方程式バイオミメティクス

项目摘要

ヒルは，流体の粘度に対して，うねり泳動の波長を増減させる適応運動を見せる．昨年度は数値解析モデルにより，この適応運動が筋負担を一定に保つ役割を有することを示した．次に，ヒルの適応運動を再現させる位相方程式を探索した．本年度は，ヒルの適応運動を表現する分散制御則(位相方程式)を実験モデルに実装し，関節負荷が低減できることの確認を行った．まず，SMA アクチュエータによる小型推進体を製作する前段階として，出力に余裕のあるサーボモータを用いた推進体モデルを製作中し，アクチュエータの負担を安定化できるかを評価した．提案した制御則を実装した推進体(外径100mm)において，150[mm]の流路幅の流路を通過したときの関節に作用する負荷トルクを計測し評価を行った．この結果，提案手法により，制御がない場合より関節負荷が低減されることを確認した．また，流路通過時に各アクチュエータ間の駆動の信号の位相差が拡大し，うねり運動の波長が減少することを確認した．波長の減少は，流路から推進体の関節への反力トルクの増大に由来するものと考えられる．以上の実験結果は，提案手法により，狭い流路通過時の推進体のアクチュエータへの負荷が低減され，アクチュエータの破損の防止に繋がることを示したと考えられる．提案手法は，推進体の関節数だけ変数を持つ位相方程式を時間発展させることで，適応制御の実現が可能であり，マイクロコントローラのような非力な計算機でも実装可能であることを実験で示した．

The viscosity of the fluid is related to the wavelength of the fluid. The analysis of the number of years ago showed that there was a certain amount of work to be done. The second phase equation is derived from the first phase equation. This year, we have confirmed that the decentralized control rule (phase equation) for the performance of proper sports has been implemented in real time and the joint load has been reduced. The small propulsion body is produced in the first stage of production, and the load of the small propulsion body is stabilized in the middle of production. The design principle is to install the propulsion body (outer diameter 100 mm), and the flow path width of 150 [mm] is to measure and evaluate the load acting on the joint through the flow path. The result of this is that the proposed method is to reduce the joint load and to confirm the joint load. The phase difference of the moving signal between the channels is larger than that between the channels, and the wavelength of the moving signal is smaller than that between the channels. The wavelength decreases, the flow path decreases, the reaction force increases, and so on. The above results show that the proposed method reduces the load of the propellant when the narrow flow path passes through, and prevents the damage of the propellant. The proposed method is that the number of joints of the propulsion body is changed, the phase equation is extended, and the appropriate control is realized.