強潮流下の有索遊泳式ロボットの開発研究

にほんさぎょうせんきょうかい

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
�@　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。
�A　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。
�B　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。

https://nippon.zaidan.info/nf_lib/nf_libServlet/nf_lib1050?np=1019&jigyo_id=0000017425