■事業の内容
本開発研究は、有索遊泳式ロボットの運動制御技術の開発を目指し、平成3年度〜4年度にわたって実施した。 本年度は、ロボットの形状変更、新形状による水槽実験、制御法の設計及び運動シミュレーションを行い、潮流中及び波浪中における側線保持性能を検討した。 (1) ロボットの形状変更計画 [1] 安定性解析 昨年度の機体形状及び水槽試験結果を用い、線形安定性解析を行った。 [2] 静水中の運動シミュレーション 昨年度の機体形状及び水槽試験結果をもとに、静水中のロボットの無索・有索状態における運動シミュレーションを行い、基本的な運動特性を把握した。 [3] 機体形状の変更 機体の延長、安定ひれの変更及び舵形状の変更の3案について検討し、舵特性の流体力学的影響の大きい舵形状の変更に絞った。但し、安定ひれは変更しないで、舵面積を30%増大した。 (2) 水槽実験 舵を変更した新機体を用い、平水中及び波浪中における機体特性を得るために、水槽試験を実施した。平水中試験では、抵抗試験、斜航試験、迎角試験及び舵角変更試験を行い、波浪中試験では、波長及び波向をパラメータとして試験を行った。 (3) 制御法の設計 制御目標が5自由度で、アクチュエータがスラスタ2基及び4組8枚の舵と制御要素が多いため、従来の船舶やロボットの制御法では対応できないため、新しい制御システムを開発した。 (4) 運動シミュレーション 水槽試験から得られた流体力係数を用い、潮流中及び波浪中における運動シミュレーションを行い、機体の運動特性を検討した。 (5) 成果のとりまとめ 上記の研究成果をとりまとめて報告書を作成し、委員ならびに関係機関に配付した。
■事業の成果
本事業は、今後の海洋工事の沖合化に伴う厳しい海気象条件下において、強潮流・高波浪下で検測を行う有索遊泳式ロボットの運動制御技術の開発を行うものである。平成3年度〜4年度の2カ年にわたり調査研究を行い、本年度においては、機体の形状変更、同機体による水槽試験、制御システムの設計ならびにこれらの結果をもとに潮流中及び波浪中の運動シミュレーションを実施した。 これにより、所期の成果を得ることが出来、今後において、舵を主体とした運動制御法による遊泳式水中ロボットの開発に有効に活用されるものと思われる。
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