受賞国：日本国

受賞国：日本国

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：単著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：単著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：単著  

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

橋や建物の劣化に対処するために、建物の壁を検査するロボットHORNETを開発した。走行時間を延長するため、ローターの断面形状を、遺伝的アルゴリズムにリンクした2次元数値解析を使用して消費電力を削減する形に設計した。さらに、鳥を模した数種類のローターを製作し、電力消費を削減するための理想的な形状を決めるための実験を行った。さらに、ローターをHORNETに取り付けたときのシミュレーションモデル作成と性能評価実験を実施した。結果、HORNETに本研究で得た最良のローターを取り付けて走行時間が長くなることを示した。ロボット工学、流体力学、数値解析、機械学習に関連する。

DOI： 10.5226/jabmech.8.48

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

魚ロボットは、水棲生物にあまり警戒されないため、生態調査に適している。本研究では金魚を自動追跡する手のひらサイズの小型魚ロボットを開発した。ロボットによる生きた魚の自動追尾は、カメラで金魚を認識し、金魚に向かって泳ぐ方向を制御することで行う。金魚の機敏な動きに追尾するために、ロボットは2関節で作成して旋回能力を高くしている。実験の結果、このロボットが金魚を追尾できることを確認した。ロボット工学、メカトロニクス、制御工学、画像処理、電子情報学に関連する。

DOI： 10.5226/jabmech.8.69

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

橋梁の検査に関連する費用と時間を削減するには、実用的な橋梁検査ロボットが必要である。近年、橋梁検査用にさまざまなロボットが開発されており、駆動輪として4つのリムレス車輪を備えた小型壁面移動ロボットBIREM-IVを開発した。このロボットは鋼製構造物に吸着しながら走行する。また、ロボットの走行性能を実験により調べた結果、ボルト添接部の走破能力や、床、垂直壁、天井の間を確実に行き来することができることが示された。ロボット工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.7210/jrsj.37.514

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

鋼製ヨークとネオジム磁石で構成される駆動輪を左右に配置した橋梁検査ロボットを開発した。車輪が鋼板に接触すると、磁気回路を形成し、強い力を生成するため、ロボットは重い物体を搭載したまま移動できる。ただし、吸着力が強すぎて車輪が立体内側直角部でロボットは移動できなくなる。強い磁力を排除するため、ロボットに押し出し機構を装備した。このロボットが重量物を載せたまま立体直角部を含む様々な経路を走行できる能力があることを示した。ロボット工学、制御工学、電気工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.35840/2631-5106/4110

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

コンクリート橋や建物の壁を自由に移動するロボットHORNETを開発した。このロボットは、2つのローターで壁に沿って走行できる。ただし、プロペラの揚力で移動するロボットは、強風にさらされると壁から落下する可能性がある。本研究ではロボットにジャイロセンサを取り付けて、ロボットの姿勢を安定化させる操縦支援制御を構築した。結果、横風に対してHORNETの耐性が向上することが示された。ロボット工学、制御工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.20965/jrm.2018.p0416

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

橋梁の各箇所には、添接部と呼ばれるボルトが数多く並ぶ部分があり、橋梁検査ロボットには、立体直角路以外にも添接部を通過する能力も求められている。この研究では、ロボットは、スプライシング部分のボルトを避ける構造としてロボットを製作した。ロボットの性能実験を行い、ロボットが実際の橋の箱桁部の内側直角路を走破できることを示した。また、添接部を手動で制御することは非常に困難なため、カメラと高輝度発光ダイオードをロボットに取り付けて、自律制御系を構築し所定の結果を得た。ロボット工学、メカトロニクス、制御工学、通信技術、画像処理に関連する。

DOI： 10.3390/inventions2030022

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

橋の下で自律的に走行する検査ロボットは、移動ルートを決定し、自己位置を推定する必要がある。そのためには、ロボットが橋の3次元マップデータを持つ必要がある。本論文では、橋の下部など点検員が簡単に行けない大規模インフラの立体占有グリッドマップを作成する方法を提案する。また、橋梁検査ロボットBIREMに小型2Dレーザレンジセンサとサーボモータで構成される地図作成装置を搭載して、このロボットを使用して3Dマップを作成する実験を行った。ロボットは重い測定装置を装備していたが、落下することなく壁上の目標位置に登り、3D占有グリッドマップを作成できた。ロボット工学、メカトロニクス、計測工学に関連する。

DOI： 10.1299/transjsme.15-00443

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

2ビーム多点レーザードップラー速度計（2ビームMLDV）は、2次元血流の画像を提供できる非侵襲的可視化技術であり、癌を観察できる可能性がある。深度位置を選択できることが、2ビームMLDVの利点であり、この手法を使用して、血管の位置を3次元空間で特定できる。皮膚の血流速度を測定すると、2つのレーザービームの交差領域にスペックルパターンが形成される。生成されたスペックルパターンにより強度が増した信号により、2ビームMLDVは、皮膚の血流速度を測定できることが示された。計測工学、電子工学に関連する。

DOI： 10.1063/1.4961611

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   国際・国内誌：国際誌  

多くの流速計は、流体中に存在するトレーサー粒子の動きを追跡することにより、流体の速度を測定する。レーザードップラー速度計では、適切な密度と径のトレーサー粒子が測定対象の流体に加えるが、これは生体内測定では不可能です。そこで、赤血球をトレーサー粒子として使用した。マウスの耳の血管と蛇行流路にトレーサー粒子を加えた場合の流速分布測定の結果を比較し、動いている赤血球の速度が血液の速度と正確には一致しないことが示された。これは皮膚の下の縞模様の変化によるもので、赤血球速度データを調べる際に考慮すべきこととして示した。計測工学、電気情報学、流体力学に関連する。

DOI： 10.1002/tee.22262

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   国際・国内誌：国際誌  

日本の高度経済成長期には、社会インフラの建設が促進され、多数の橋や建物が増えたが、 現在、これらの橋や建物の壁は劣化しており、点検員が定期的に検査している。この人的検査のプロセスは費用と時間を要し、さらに点検員は落下等の危険にさらされている。本研究では、低コストで安全な検査を可能にするために、壁からの距離を保ちながら壁を安定して移動するロボットを開発し、このロボットの種々の特性を測定し、実用可能性を測定結果に基づいて評価した。ロボット工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.20965/jrm.2016.p0320

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

構造物の軽微な損傷を発見するための検査は、構造物の寿命を延ばすために重要である。しかし、従来の検査方法は経済負担が大きい。この研究では、傾斜ローターと2つの車輪を備えた飛行ロボットHORNETを製作し、このロボットが壁の間の距離を一定に保ちながら、垂直の壁を移動できることを確認した。また、壁面状態が粗く、ローターの傾斜角が地面に平行の条件下で、消費電力が減少することが示された。ロボット工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.1299/transjsme.15-00422

CiNii Article

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

生きた魚を調査するには、魚に追従する能力が必要になるため、推進システムの性能を改善する必要がある。本研究では、小型魚ロボット（SAPPA）を製作し、その推進性能、例えば、最大遊泳速度、回転半径、消費電力を測定した。また、SAPPAがCMOSカメラを使用して金魚を認識し、その画像を得ることを示すことができた。ロボット工学、メカトロニクス、画像処理に関連する。

DOI： 10.3390/robotics4040421

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   国際・国内誌：国際誌  

線形MLDV（L-MLDV）は、レーザー光により生きたマウスの頸動脈の速度分布を計測できる。さらに、L-MLDVで使用されている光学部品と信号処理装置をアップグレードし、2次元（2D）流速を高速測定できる断面多点レーザードップラー速度計CS-MLDVを開発した。このCS-MLDVの妥当性は、数値流体力学の結果との比較を通じて検証した。また、手術でCS-MLDVが使用できる可能性を示すために、マウスの腸間膜血管で生体内測定を実施した。数値解析、計測工学に関連する。

DOI： 10.1016/j.optcom.2015.04.075

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

本研究では、鋼製外管検査ロボットを開発した。その移動メカニズムは、陸生ヤドカリを模倣している。2つのリムレスホイールが左右に配置され、各スポークにはネオジム磁石が付いているこのロボットは垂直配置した鋼管を移動できる。また、左右の車輪のキャンバー角を調整するメカニズムがあり、異なる直径のパイプをしっかりと掴むことができる。実験で、水平、垂直、斜めに配置された直径の異なる鋼管上を移動できることが示された。ロボット工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.1155/2015/312780

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

二次元（2D）断面測定を実行できるレーザードップラー速度計（LDV）を開発してきた。8×8アレイの光ファイバを使用して、64ポイントでドップラー信号を同時測定する。LDVの性能を評価するために実験が行われ、空間的および時間的な速度情報を取得できた。この手法は、高速かつ非侵襲的で、長時間、精度良く計測できる。さらに、障害物のある長方形流路内の拍動流の速度分布を測定でき、数値流体力学の計算結果との比較で、良い結果が得られた。この提案した装置が、同時の2D断面多点測定を実行するため有用な光学機器であることが示された。数値解析、計測工学に関連する。

DOI： 10.7567/JJAP.54.012501

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

アクアロボットは、水中環境調査に適し、特にロボットが魚に類似し尾ひれ駆動の場合、魚は逃げ去らないため、魚の調査に適している。特殊な魚を発見しても、魚ロボットはGPSを使用できず、どこで発見したのかが分からない。本研究では、2つのCMOSカメラと、データ処理用のFPGAが搭載された魚ロボットに、更にジャイロセンサを搭載して、ヨー角とロール角を計測し、位置推定精度を大幅に改善した。ロボット工学、メカトロニクス、計測工学に関連する。

DOI： 10.3390/robotics3020149

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

DOI： 10.1016/j.bej.2013.12.011

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

本研究では、庭や公園などの不整地環境を主な対象として地図作成を行う。レーザレンジセンサを用いて周囲を測定し、その測定結果に基づいて、実環境の立体占有格子地図を作成する。また、整地・不整地環境において、自律型移動ロボットにおける進入可能領域と進入不可領域の識別を試みた。結果、小石、草、木の枝などの様々なものが立体占有格子地図で表現でき、路面の凹凸や草の有無から移動ロボットが進入可能かどうかを区別できた。メカトロニクス、計測工学に関連する。

DOI： 10.5136/lifesupport.25.116

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

戦後の高度経済成長時代に建設された社会インフラに関して深刻なまでに劣化している。本研究では、鋼橋下部構造のき裂や腐食を検査できるロボットの開発を目指して、ソフトウェアDYMOLAを使用してシミュレーション検討を経て、4輪駆動ロボットを試作した。このロボットはリムレス車輪の先端の永久磁石に鋼製の壁に吸着しながら垂直に登ることができ、天井をぶら下がって走行することができることが実験により示された。ロボット工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.79.3135

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

粒子画像流速測定法で血流速を評価することはできるが、In-vivoかつ非侵襲的に皮膚癌の腫瘍血管内の血流速を評価することは困難である。そこで、本研究では、多点同時レーザードップラー流速測定装置を用いて、生体内の血流速度を非侵襲的に測定することを試みた。本研究では、医療診断分野への臨床応用を目指して、皮膚癌モデルマウスを用いて癌原発巣の早期発見を行うべく、メラノーマの成長に伴う腫瘍周囲の新生血管の流速変化を調べた。モデル動物の耳部に移植した皮膚癌部位の血管の流速情報を持った 2 次元画像を取得し、癌細胞の増殖に伴い血流速が増加することを後方散乱型 MLDV によって確認できた。計測工学、電子工学、信号処理に関連する。

DOI： 10.1299/kikaib.79.1095

CiNii Article

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   国際・国内誌：国内誌  

車輪型移動機構を持つロボットが移動できるような出発地点から目的地点までを結ぶ移動経路の作成を試みた。車輪型機構を持つ農作業用ロボットは、その機構的な要因から段差を侵入することが出来ない。そこで、地面の勾配を考慮した経路作成を行った。Q学習は経路作成によく利用される手法のひとつである。Q学習を用いて、ロボットに勾配の小さい最適な経路を学習させる。実際のロボットを用いて、段差やスロープのある実環境下で実験を行い、本手法の有効性を調べた。実験結果から本手法の有効性が確認できた。ロボット工学、メカトロニクス、計測工学、制御工学に関連する。

DOI： 10.11357/jsam.75.175

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

魚ロボットの実用化を目指して、ロボットの高速遊泳を試みている。より速く泳がせる方法を明確化するために、コンピュータシミュレーションは非常に有用で、この研究では、3次元流体構造連成計算のためのシミュレーションモデルを開発した。 尾ひれの周りの流れは、尾ひれを弾性体として扱うことで解析可能となる。実験結果と数値解析の結果を比較検討し、実験結果に対して良く一致することが確かめられた。 さらに、ロボットの推進性能に対する尾ひれの柔軟性の影響をシミュレーションで調べた。ロボット工学、数値解析に関連する。

DOI： 10.5226/jabmech.3.57

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

実用化に向けて魚ロボットの高速度化が必要である。様々な条件の下で、3次元流体構造連成解析のシミュレーションプログラムを用いて、高速化する因子を見つけ出すことを目的とする。なお、数値解析の結果をPIV測定結果と比較して、両者がよく一致していることを確認している。数値解析の結果、2つの関節を持つ魚ロボットのパフォーマンスは、1つの関節を持つ魚ロボットのパフォーマンスよりも優れていること、尾ひれの柔軟性に関して硬さに分布を持たせることで性能が上がることを確認した。ロボット工学、数値解析に関連する。

DOI： 10.1155/2013/310432

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

FPGAで自律的に遊泳するFOCUSという名前の小型魚ロボットが開発された。このロボット内に2つのCMOSカメラとデータ処理用のFPGA回路基板を組み込んだ。前方CMOSカメラは追従対象を検出し、底面CMOSカメラはリアルタイム・デジタル画像相関法で自己位置推定を行う。FPGAは、魚ロボットの運動制御と画像処理の両方を同時に実行する。結果、魚ロボットは目標追従と同時に自己位置推定も可能であることが示された。ロボット工学、電気情報学、メカトロニクス、制御工学に関わる。

DOI： 10.5988/jime.47.742

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

淡水域で自律的に行動し、水棲生物の調査が出来る小型魚ロボットを目指して、FPGA と CMOS カメラを搭載した魚ロボット FOCUS を試作した。目標追従に関して、実験用として入手しやすい緋鯉や和金を将来追従させることを念頭にして、赤色の物体を目標物とした。目標物追従制御は、この赤色物体の図心座標に基づいて、目標物の図心座標が，左側なら左旋回，右側なら右旋回、上側なら浮上、下側なら沈降するように制御した。一般のプールでも赤色の服を着た者を目標物として追従実験させて成功した。ロボット工学、メカトロニクス、電気情報学、制御工学に関わる。

DOI： 10.1299/kikaic.78.2924

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

水中ロボットは、GPSが利用できないため、自己位置を推定する手段として。底面カメラから撮影して取得した視覚情報を利用した。また、材料変形計測等に用いられるデジタル画像相関法を高速演算処理が可能なFPGAによりリアルタイム処理を可能とした。結果、魚ロボットの制御と画像処理による位置推定の両方を同時に実行可となった。ロボット工学、画像処理、電気情報学、メカトロニクス、制御工学に関わる。

DOI： 10.5988/jime.47.437

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

魚ロボットが生態系調査などに実用化するためには，魚の遊泳と魚ロボットの遊泳の差がどこにあるのかを調べる必要がある．柔軟性を自由に変更できる可変剛性フィンを用いた検討や，数値流体力学による検討が有効となってくる．本研究では，尾ひれを一次元梁として，有限要素法で数値解析した．この弾性変形解析を組み合わせた流体・構造連成解析で尾ひれの柔軟性と推進性能の関係について調べた．ロボット工学、数値解析に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.77.2351

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

魚ロボットの水泳速度は、実際の生きている魚と比較して非常に遅い。そこで、実際の魚の推進方法を調査して、魚ロボットの推進性能向上に活用した。本研究では、熱流動解析コードを魚ロボット周りの流動解析に適するようにプログラムを改良し、数値解析結果と粒子画像流速測定法PIVによる実験結果の比較検証を行った後、尾ひれの柔軟性が推進力に及ぼす影響を、魚ロボット周りの流動解析結果に基づき明確化し、柔軟な尾ひれの先端から生成される渦輪が、逆カルマン渦を長時間維持するのに役立つことが示された。ロボット工学、数値解析、計測工学に関連する。

DOI： 10.5226/jabmech.1.51

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

近年、人型ロボットが広く研究され、複雑な運動特性を備えたロボットが現れるようになった。しかし、未知の起伏のある道路を歩行したり、外部からの物体との衝突などの外乱を受けたりしたとき、倒立振子モデルを用いた場合、ロボットは安定性を失い転倒する。人型ロボットの足底にある力センサーを使用したインピーダンス制御とロボットの腰部の回転に対するPI制御を使用して、未知の起伏のある凹凸路上での動的歩行を安定させた。ロボット工学、メカトロニクス、制御工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.76.3622

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

DOI： 10.11351/jsaeronbun.41.1083

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

単三電池とほぼ同サイズの小型超軽量の円筒型燃料電池を開発した。水素、メタノール、エタノールで実験し、水素とメタノールの場合は十分実用域の発電能力があることを確認した。さらに、メタノールを燃料として、小型魚ロボットを遊泳させて、その有用性が示された。電気化学、電気電子工学、ロボット工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaib.76.764_650

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国際誌  

PEFCを搭載した水泳用魚ロボットは、水中での生態調査など、様々な用途が考えられる。ロボットへの電力供給に充電式バッテリのみを使用する場合、長時間の水泳を継続できないが、バッテリとPower Tubeと呼ばれるパッシブ型燃料電池（フロート上に設置）が搭載された小型魚ロボットを製作した。このフロート付きの魚ロボットは、Power Tubeだけの場合も、Power Tube と内部リチウムイオン電池のハイブリッド電源の場合も約50分間泳ぐことが示された。ロボット工学、制御工学、電気工学に関連する。

DOI： 10.20965/jrm.2010.p0150

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

魚類など水棲生物の尾ひれによる推進方法は、潜在的に優れているとされる。本研究では、生きた魚の推進効率が優れている要因や、ロボットとして性能を高めるための事柄を知るために、粒子画像流速測定法による計測と流動解析コードを用いた解析を、稚鯉を対象として行い、尾ひれ後方の領域における垂直断面に渦輪を確認した。また、魚ロボットで硬い尾ひれで渦輪がなく性能が悪いこと、柔らかい尾ひれで渦輪が生じ、推進性能が向上することも確かめられた。流体力学、ロボット工学、数値解析、計測工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.76.665

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

Dimethyl ether (DME) is one of the most promising alternative fuels for the near future. For rapid spread, it is desirable to use the mixture of DME with LPG (mainly propane), because a mature supply infrastructure already in existence can be employed. However, using the mixture of LPG and DME as a fuel for a spark ignition engine causes a problem, knocking during combustion. In a previous study, the authors analyzed this knocking phenomenon in a small gas engine for co-generation system by means of a three-dimensional combustion simulation based on a chemical kinetic model, and investigated the effect of combustion chamber shape on the knocking phenomenon. However, due to long computational time, it was difficult to evaluate various piston cavity shapes under the wide range of operating conditions. Therefore, in this study, the authors have investigated the effects of those piston cavity shapes on engine performance, especially on knocking limits by experiments under the wide range of operating conditions in the same engine, and have explored a suitable piston cavity shape for LPG-DME mixture fuel with high ratio of DME.

DOI： 10.5988/jime.44.941

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

The stratified air-fuel mixture formation for stratified SI (spark ignition) combustion, and the homogeneous air-fuel mixture formation for both homogeneous SI combustion and HCCI (homogeneous charge compression ignition) combustion, in a direct-injection gasoline engine, have been three-dimensionally analyzed by means of the authors' GTT code with a fan spray model which was validated by the authors' group. The effects of various in-cylinder gas flows on mixture formation, by means of a fan spray, have been investigated by using intake valves with shrouds in various layouts. Furthermore, the effects of the fuel injection direction and the injection timing on mixture formation, have also been investigated. As a result, it has been found that both stratified mixture and homogeneous mixture can be formed stably at a wide range of engine speeds by only changing the fuel injection timing, with the fuel injection direction in accordance with the in-cylinder gas flow direction.

DOI： 10.5988/jime.44.641

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

Further improvement in the purification performance of exhaust gas is required for the three-way catalyzers (TWC) to purify gasoline engine exhaust gas. Therefore it is necessary to investigate the purification characteristics, in detail, and improve the catalyzer geometry, etc. In this study the conversion efficiencies of exhaust gas components; CO, HC and NO in the TWC were estimated by three-dimensional calculation with the authors' GTT code, in which a catalytic reaction model was incorporated in order to analyze the thermo-fluid flow with chemical reaction in the TWC. The effects of the shapes of exhaust pipe and diffuser in the upstream part of the monolith catalyzer on conversion efficiency were investigated. It has been found that both exhaust pipe and diffuser shapes considerably affect the conversion efficiency of catalyzer, especially in the range of catlyzer activation temperature, i.e., from about 400 K to 520 K.

DOI： 10.5988/jime.44.477

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

Gasoline homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines, in which a very lean homogeneous mixture is burned at a high compression ratio, can operate with a high thermal efficiency, and can reduce NOx emission. Therefore, the HCCI engine is a possible candidate as a next-generation engine. In this study, the authors newly proposed a reduced elementary reaction scheme for gasoline PRF, and simulated the ignition and combustion process and the combustion products in a gasoline HCCI engine by three-dimensional numerical analysis using the authors' GTT code, which was linked to the CHEMKIN subroutines with the proposed elementary reaction scheme. As a result, the ignition timing, the cylinder gas pressure, the rate of heat release, and the emissions of NO and CO2 at various air-fuel ratios and engine speeds were accurately predicted.

DOI： 10.5988/jime.44.298

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

Dimethyl ether (DME) is one of the most promising alternative fuels for the near future. For rapid spread, it is desirable to use the mixture of DME with LPG (mainly propane), because a mature supply infrastructure already in existence can be employed. However, using the mixture of LPG and DME as a fuel for a spark ignition engine causes a problem, knocking during combustion. In a previous study, the authors analyzed this knocking phenomenon by a three-dimensional combustion simulation based on a chemical kinetic model using a GTT-CHEM code. This code was constructed by linking the authors' GTT code to the CHEMKIN-II code. In this study, using this simulation technique, the authors have investigated the effect of combustion chamber shape on the knocking phenomenon. The authors have explored a new combustion chamber which can suppress this occurrence of knocking. A small gas engine for co-generation system was employed and obtained experimental data, for comparing with the numerical simulation results.

DOI： 10.5988/jime.44.150

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

0次元化学動力学計算にKongらの燃焼特性時間モデルを適用することにより着火時期だけでなく圧縮自着火の燃焼過程を予測できることを示した．桑原らの手法を用いて,初期条件における化学種の組成が着火時期に与える影響を検討し,初期化学種組成にCOを考慮することにより,計算結果の実験再現性が向上することを明らかにした.

DOI： 10.11351/jsaeronbun.40.369

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

The purpose of this study is to establish a practical method based on a chemical kinetic model for three-dimensional numerical analysis of the combustion process in direct-injection diesel engines. For saving computational time, a reduced elementary reaction scheme for diesel fuel was constructed. The basis was the Golovitchev detailed elementary reaction scheme. Using an original engine combustion simulation code GTT-CHEM along with the reduced elementary reaction scheme, the combustion process was three-dimensionally analyzed in a direct-injection diesel engine with high-EGR ratios.<BR>As a result, the combustion process and NO emission were quantitatively predicted by estimating the initial gas state and the initial composition appropriately. The emission tendency of soot was reasonably assessed by means of φ-T maps.

DOI： 10.5988/jime.43.6_971

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

燃料電池の燃料としてエタノールを用いた場合、酢酸等の副生成物の生成・滞留が理由で発電性能が著しく低下する。そこで、流動解析コードや粒子画像流速測定法によるアノード側のエタノール水溶液の流動状態の解明や、液体クロマトグラフによる化学反応によって生じた副生成物の分析を行い、性能に影響を及ぼす因子を見出そうと試みた。結果、分岐有りのサーペンタイン流路の選定が有効な手段のひとつであることと、流れの淀み点で、酢酸とアセトアルデヒドが滞留することが確かめられた。電気化学、流体力学、数値解析、計測工学に関連する。

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

In order to improve the accuracy of practical numerical analysis of high-pressure injection fuel sprays under high-pressure and high-temperature ambient gas conditions using relatively coarse computational grids, we introduced the following our original models into authors'GTT code for fuel injection engine combustion analysis: 1) Gas parcel method. 2) Two-stage modified wave break-up model, and its parameter functions. 3) Model of relative velocity between each droplet and the ambient gas. Using these models, the three-dimensional numerical analysis of the combustion in a direct-injection diesel engine could be performed under various conditions. The calculated results were compared with the experimental data. As a result, we could confirm that the original models are effective in improving the accuracy of engine combustion analysis.

DOI： 10.5988/jime.43.5_788

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

プロパン（LPG）とジメチルエーテル（DME）の混合燃料を火花点火する内燃機関において、熱流動解析コードGTTにCHEMKIN-IIのサブルーチンをリンクさせて、3次元燃焼解析を行った。その結果、プロパンとDMEの混合比率および空気過剰率の異なる4ケースにおける燃焼過程をほぼ再現することができ、ノッキングのメカニズムについて明らかにすることができた。内燃機関、数値解析に関連する。

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

CiNii Article

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

天然ガスと軽油の成分を含むガス混合物の素反応スキームを構築した。また、天然ガスと空気の混合物が吸気ポートから供給され、少量の軽油が点火源として噴射される過給式デュアル燃料エンジンの燃焼プロセスが、CHEMKIN-IIサブルーチンを連結した熱流動解析コードを使用して、化学反応速度を考慮しつつ3次元数値解析で明確化された。提案された化学反応速度モデルの妥当性は、計算結果と実験結果を比較することで検証された。内燃機関、数値解析に関連する。

CiNii Article

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

In order to investigate the effects of mixture Inhomogeneity and gas flow on combustion and emissions in a premixed-charge compression ignition engine, three-dimensional numerical analysis of the combustion process was carried out by using the authors' GTT-CHEM code, which was linked to the CHEMKIN-II code. Combustion processes of gas oil and air mixtures (overall equivalence ratio was set at 0.4) under various initial conditions of mixture inhomogeneity and gas flow (swirl or tumble flow) were computed in consideration of chemical kinetics. It has been found that the maximum rate of pressure rise decreases as the mixture inhomogeneity becomes higher. On the contrary, the concentrations of combustion products NO, CO and HC increase, and the combustion efficiency becomes lower with the increase of mixture inhomogeneity. As a result, it has been shown that there exist appropriate initial conditions of mixture inhomogeneity and gas flow for suppressing the maximum rate of pressure rise with relatively low emissions of NO, CO and HC at high combustion efficiency.

DOI： 10.5988/jime.42.4_622

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J-GLOBAL

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

Generally, for numerically analyzing gas jets, computational mesh spacing must be smaller than the diameter of an injector nozzle. However, in performing three-dimensional flow analysis in the combustion chamber of a gas fuel injection engine, it is not realistic due to very long calculation time to use a fine mesh with spacing comparable to the diameter of an injector nozzle. Then, the authors devised a gas parcel method expressing local gas velocity distribution within mesh spacing, and verified its validity as follows:<BR>Firstly, an air jet injected into air was numerically analyzed using this method with a mesh having ten times larger spacing than the diameter of an injector nozzle. Basic characteristics (maximum velocity, velocity distribution and half width) of the calculated results were compared with theoretical values. It was found that the calculated results nearly reproduce the tendencies of theoretical values. Secondly, this method was applied to the numerical analysis of a hydrogen gas jet injected into air. It was found that the penetration, concentration distribution and shape of the jet are qualitatively in agreement with experimental results. As a result, it was shown that the proposed gas parcel method is effective in improvement of the accuracy of practical gas jet analysis.

DOI： 10.5988/jime.42.4_694

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J-GLOBAL

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

In order to run a numerical analysis of gas-liquid two-phase flows accurately, a three-dimensional computational code has been developed with a new numerical method in consideration of superior mass conservation. In this code, which is based on the GTT code developed by the authors, the interface between two phases is discriminated by an interface tracking function, and the function is reconstructed according to its iso-value surface at appropriate intervals during its convection process so that the interface can be captured sharply and the mass can be absolutely conserved. By using this code with the original numerical method, the behavior of two water droplets, which impinge mutually in various manners, has been numerically analyzed and the calculated result compared with an experimental result. The results show that this code can reproduce well the phenomenon of coalescence or breakup after the mutual impingement of the droplets.

DOI： 10.5988/jime.42.3_472

CiNii Article

J-GLOBAL

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

農用電動車両用に、自立型の固体高分子燃料電池と電気二重層キャパシタからなるハイブリッドパワーシステムを構築するため基礎的検討を行った。ハイブリッドシステムの数値シミュレーションを行うために、電気化学理論と実験結果に基づいて燃料電池の等価回路モデルを作成し、燃料電池の電流・電圧特性を適切に再現できるようモデル内パラメータチューニングした。このモデルを用いて、独自の時分割方式パワー制御における燃料電池の効率が向上することについて示された。電気化学、電気工学、メカトロニクス、パワーエレクトロニクス、制御工学に関わる。

DOI： 10.11357/jsam1937.69.78

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J-GLOBAL

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

エタノール水溶液を直接用いる燃料電池の研究を行う上で、その性能向上策として、アノード側の屈曲を有する流路における液体燃料の流れを解明し、流路形状そのものを改善することが必要である。本研究では熱流動解析コードにより、燃料電池の屈曲流路における流動解析を行い、更にレーザードップラー流速分布測定装置により得られた流速測定結果と比較検証した。さらに遺伝的アルゴリズムにより流路形状の最適化を試み、圧力損失の大幅な低減が可能であることが示された。計測工学、数値解析、機械学習、流体力学に関連する。

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

排出ガスの清浄化に役立てるため、三元触媒装置内における熱流動・触媒反応を精度良く三次元解析することを目的としている。そのため、エンジン用熱流動解析コードに、触媒反応解析に必要なモデルを組み込んだ。多孔体であるモノリス部は、格子分割数が少なくて済むように、Porosity法で取り扱う。また、遺伝的アルゴリズムを用いて、触媒での反応速度や吸着速度における各因子の最適化を行う独自の手法を適用した。実験結果と比較し、排気成分の浄化効率の変化を再現できることが示された。熱流体、数値解析に関連する。

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

農用車両は圃場のあぜ道を走行する際、タイヤのスリップを防止する必要がある。農用車両の車輪駆動に電気モータを用いれば、各駆動輪の駆動力を容易に制御することができる。本研究では、車両安定性向上のため、独自の駆動力頂点探索法によるトラクションコントロールを農用電動車両に適用し、その駆動輪のうち一車輪の駆動系についてシミュレーションモデルを構築し、定置型駆動単輪実験装置との同定を行った。このシミュレーションモデルを用いて、非常に滑りやすい場合など実験装置では設定の困難な状況においても常に最適なタイヤ・路面間状態に保つよう滑りを制御できることを確認した。制御工学、メカトロニクスに関連する。

DOI： 10.11357/jsam1937.68.2_69

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J-GLOBAL

担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

固体高分子燃料電池と電気二重層キャパシタによって構成されるシリーズハイブリッドシステムは、軽車両用として適している。ハイブリッドシステムの挙動を精度良く数値計算するために、燃料電池を等価回路にモデル化し、そのモデル内のパラメータは燃料電池の過渡特性測定結果と電気化学理論に基づいて決定した。電動軽車両の過渡応答のシミュレーション結果と実験結果は良く一致しており、作成したモデルが燃料電池やキャパシタの選定や制御系設計に有用であることが示せた。電気化学、電気工学、メカトロニクス、制御工学、計測工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.71.2607

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担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

シニアカーや電動車椅子などの電動軽車両用電力源として、自立型固体高分子燃料電池と電気二重層キャパシタによって構成されるハイブリッドシステムを搭載した。本研究では、燃料電池とキャパシタの両方からモータへ電力を供給するパラレル方式を対象として、できる限り燃料電池の利用比率が高い電力配分方法を考えた。その配分をリアルタイムで制御し、消費電力を抑えることができる燃料電池・キャパシタ・モータ間の電力供給制御方式について検討し、所定の結果を得た。電気回路、メカトロニクス、制御工学に関連する。

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

前輪側にエンジン、後輪側にモータを分散配置したハイブリッド電気自動車 HEVに関して、四輪走行シミュレーションモデルの構築とカーブを含む路面に対する自律走行制御を行った。そのシミュレーションの結果、動力を分散配置したパラレルハイブリッド電気自動車の旋回時の走行挙動が安定性、旋回性、エネルギ消費の面で優位にあることが示された。制御工学、パワーエレクトロニクス、電気工学、自動車工学に関連する。

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

永久磁石式同期モータを装備した電気モータ駆動車を対象として、アクセルペダル感度を任意設定する加速制御アルゴリズムを構築した。エンジンと同期モータは、効率の良い領域が異なるため、モータの特性を正確に把握の上、運転者に違和感がない程度にトルク・回転数面の移行経路を微調整することによって、加速性を損なうことなく消費電力を抑えることが示された。制御工学、パワーエレクトロニクス、自動車工学、電気工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.68.1512

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

前輪側にエンジン、後輪側にモータを分散配置したハイブリッド電気自動車 HEVに関して研究を行い、現用FF車に比べて、エンジン出力の4分の1のモータ系を増設することで、燃料消費量が約半分になること、必要バッテリ搭載量は車体質量増加の重大な要因にならないこと、渋滞時や15%勾配路を走行するときにギア比変更程度で電欠を回避できることが示された。制御工学、電気工学、メカトロニクス、自動車工学に関連する。

担当区分：最終著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

将来的に自動車の車輪は電気モータで駆動される傾向にある中、モータの応答性はエンジンに比べて速いため、エンジン車用トラクションコントロールシステム（TRC）では、通用しないため、モータ車用に特化したTRCが必要になる。駆動力頂点探索型TRCを提案し、電気モータ駆動車の駆動力が推定可能であること、路面変化に適応し、他の方法と同等の操縦性、エネルギ消費量でありながら、加速性が向上することが示された。制御工学、電気電子工学、メカトロニクス、自動車工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.67.739

担当区分：最終著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

担当区分：最終著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

電子制御スロットルを採用したDrive By Wireはアクセルペダル感度を随意に決定可能である。車軸トルクと車軸回転数をフィードバックするトルクデマンド方式を用いた場合と、モデル規範形適応システムMRACSを用いた場合について比較検討した。結果、MRACEにおいて、制御系設計が容易に済むのではとの期待もあったが、制御性能はトルクデマンド方式の方が優れていた。制御工学、内燃機関、自動車工学に関連する。

DOI： 10.1299/kikaic.65.4409

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

電子制御スロットルを装備した自動車では、Drive By Wireによってアクセルペダル感度を随意に設定できる。そのために、車軸トルクと車軸回転数が必要であり、車軸トルクは適応観測器によって推定可能である。しかし、この制御方式は、道路勾配やエアコンで変化する外乱負荷トルクの影響を受ける欠点があった。そこで本研究では、トルクデータテーブルを組み合わせることで、外乱負荷トルクを推定し、その補償をした。制御工学、自動車工学、計測工学に関わる。

DOI： 10.1299/kikaic.59.3

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

アクセルペダルと電子制御スロットル弁の間にコンピュータを介在すれば、アクセルペダル感度をハードウェアの限界内で運転域やギア比に関係なく、随意の設定が可能になる。そのためには、トルク信号が必要になるが、従来車にトルクセンサは用いられていないため、センサレスでトルク値を得ることが望ましい。本手法を用いることでコストを削減できるだけではなく、制御結果もより良くなることが示された。制御工学、自動車工学に関連する。

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

電子スロットルの採用はアクセルペダルとエンジンの索による結合、拘束から開放しスロットルとアクセルペダルの間に介在するコンピュータにより機関のハードウェア限界内で車両駆動系の動特性を自由に設定することを可能にする。ただし、その設定には望ましい範囲が存在し、小さすぎれば坂道走行時に負荷トルクの影響を受けやすく、大きすぎれば乗り心地を悪くする。また、スロットル全開状態はハードウェア上の限界を意味するため、適宜ギア比を変える必要性を示した。制御工学、自動車工学に関連する。

担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

エンジンはモータと異なりトルク値の取得が難しい。トルクセンサをエンジン軸に取り付けることはコスト面から望まれない。そこで、本研究では、スロットル弁開度と車軸回転数から適応観測器を用いて、トルクを推定する方法をソフトウェアトルク計として提案した。トルクの推定値と、トルクの実験結果は過渡時も含め良く一致している。制御工学、内燃機関に関連する。

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著区分：共著   国際・国内誌：国内誌  

原動機と負荷が成す回転運動系の静的・動的挙動は両者のトルク・回転数特性の相互関係に依存する。内燃機関と負荷を対象として、制御系を構築する場合、レシプロ機関特有の間欠燃焼を想定して離散系として特性を明確化することが望ましい。そこで、この研究では、離散系モデルの中でトルクが間欠発生するようにしている。制御パラメータ、間欠燃焼周期を様々に変化させたときの応答性や安定性について示した。制御工学、内燃機関に関連する。

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：ポスター発表  

会議種別：ポスター発表  

会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：オンライン  

会議種別：ポスター発表  

会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：大阪市立大学  

会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：大阪市立大学  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：ポスター発表  

会議種別：ポスター発表  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：Tokyo, JAPAN  

会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：Tokyo, JAPAN  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：口頭発表（一般）  

会議種別：ポスター発表  

会議種別：口頭発表（一般）  

DOI： 10.1299/jsmekansai.2017.92.M614

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<p>Many infrastructures like bridges and tunnels had been constructed during the steep economic growth age. In Japan, degradation of those infrastructures becomes a problem. The main inspection method needs scaffolding under the bridge throughout, but it costs. Recently, Robots for the inspection has begun to attract notice. Inspection robots can cut cost and be safe. Inspectors must know the position where the robot captured the photo of damage. Therefore, localization system for robots is very important. Because, for example, a bridge inspection robot must be very compact, so localization system for the robots needs to be small and lightweight. In this study, we have created a localization system for the compact robots by using speakers and a microphone. This system consists of an analog circuit, an F PGA, a seven-segment display and a battery. However, It is necessary to mount only a microphone and the analog circuit on a small robot. The analog circuit with a microphone is very small and lightweight. First, we have performed experiments with only this system. As a result, it has been confirmed that this system can estimated the position. Then, we have mounted the microphone, the analog circuit and discrimination circuit on the small robot object and this system has estimate the position of the robot. According to the experimental results, the practical utility of this system has been confirmed</p>

DOI： 10.1299/jsmesed.2016.15.208

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会議種別：口頭発表（一般）  

<p>In recent years, bridge inspection used a robot has been expected. The interior of a box girder requires inspection. The interior of the box gilder has many bolted splice parts which become obstacle to the robot. So, we have developed a robot traveling on the bolted splice part. Although the robot can travel on the bolted splice part, the control of the robot is difficult. Because box girder has a complicated structure, it is extremely difficult for an operator to make run the robot on the bolts by remote control. The aim of this study is to apply autonomous steering control by using the reflected light and image processing for traveling the bolted splice part. This autonomous steering control system makes the robot travel on the bolted splice part.</p>

DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2A2-09a1

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会議種別：口頭発表（一般）  

<p>It is need a base station robot wired a robotic fish to operate the robotic fish by remote control. In addition, the base station robot needs a high maneuverability to response a robotic fish's action. In the present study, we developed a small robotic fish equipped with Wi-Fi module to send images. Images captured by a CMOS camera transmitted to the operator while the robotic fish swims near the water surface. However, images were not transmitted to the operator in the deep water because the Wi-Fi signals were not reach the receiver. Accordingly, we manufactured a base station robot enable to operate the robotic fish by remote control in the deep water.</p>

DOI： 10.1299/jsmermd.2016.1A1-13a3

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会議種別：口頭発表（一般）  

Bridge inspection robots are expected to pass through obstacles such as bolted spliced part and right-angled routes. This paper was aimed at developing a bridge inspection robot which is capable of traveling on bolted spliced part. Two-wheel-drive robot was developed. It is equipped with two rimless wheels as propulsion wheels. Each of the spoke is tipped with a neodymium magnet. Trailing wheels are aggregate of magnetic wheel with a caster. The robot can do the pivot turn to avoid the splicing bolt. Experiments were conducted to check the performance of the robot. The robot attempted to travel on bolted splice part and eight right-angled routes. It is found that the robot could pass through the splice part. Moreover, it produced high success rates of the internal right-angle routes.

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会議種別：口頭発表（一般）  

Many locomotive robots have been created for inspecting the social infrastructures such as a lot of bridges and tunnels that had been constructed in many years. Installation of a small camera and a wireless LAN module to the locomotive robot is necessary to control it remotely. The camera image must be encoded to transmit the data from the robot in advance because the throughput of wireless LAN is limited. The compressibility of the image compression through discrete wavelet transform and arithmetic encoding is very high. However, the calculation load is also large. A highly efficient personal computer cannot be installed in the robot when the robot is small. FPGA becomes the most powerful candidate as a main controller for the small robot. However, it is not good at arithmetic operation because FPGA is an electric circuit. Especially, use of floating-point numbers, the multiplication and division calculations are difficult for the FPGA. In this study, the multiplication and division calculations have been excluded from the discrete wavelet transform and arithmetic encoding so as to make program easy in FPGA. Then, I have prevented the emergence of floating-point numbers in the calculation. I have created the VHDL program and the sending and receiving device of the encoding and decoding. The image data captured by a CMOS camera have been projected onto the display monitor on the receiving side.

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会議種別：口頭発表（一般）  

Japanese traditional boats going ahead by human power have high efficiency in comparison with the other human-powered boats. The reason why the Japanese traditional boat has high efficiency is to use lift as propulsive force. In this study, we have manufactured a small model of a Japanese traditional boat for experiment to examine the specification. Models of oar have been made by using a 3D printer. Each of models of oar is different from cross-sectional shape. The electrical power consumption and net propulsive force have been measured in the experiment. In addition, by using CFD analysis of water flow around each oar, lift, drag force and lift-to-drag ratio have been calculated. By comparing the experimental results and CFD results, it has been found that which cross-sectional shape of oar is suitable for the propulsion of Japanese traditional boats. This study will be useful to develop an underwater robot which applies the principles of the oar.

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会議種別：口頭発表（一般）  

The oar of Japanese traditional boat resembles the fin of fish, compared the oar of the European boat to the crawl of the swimming. A human power promotion method of a Japanese traditional boat has high efficiency in comparison with other human power promotion methods. The reason why the human power promotion method of a Japanese traditional boat has high efficiency is to use lifting force as propulsive force. In this study, we manufactured a small model of the Japanese traditional boat for experiment to examine the specification of the boat. Propulsive force and propulsive speed of the model have been measured. In addition, by using PIV measurement and CFD analysis of water flow around oar, we investigated about four oar types.

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In petrochemical plants, there are a large number of steel pipes running horizontally, vertically, and obliquely, and inspecting them is difficult and time-consuming. There is therefore a strong demand for practical pipe inspection robots to aid in this task. The aim of the present study is to develop an outer-pipe inspection robot that can move along narrow pipes and wires. Simulation model of mobile robot was developed. The simulation model consists of motion equation. This model has 8 degrees of freedom. Identification of the simulation model was conducted with the mobile robot. Using this model, we evaluate effects of center of gravity on the running stability. The procedure of calculate is Runge-Kutta method. It confirmed that pitch vibration is suppressed by moving center of gravity.

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Many bridges had been constructed during the steep economic growth age. Presently, dealing with the deterioration of those bridges and maintaining them have become very important. Using robots for the bridge inspection to aim at the labor saving and lowering the cost is useful for the management and maintenance of many old bridges because the conventional method will intensify the strains on the economy. In this study, we created a flying robot HORNET with tilt-rotors and two wheels that can inspect cracks and corrosion in concrete bridge substructures. We confirmed that the relationship between the state of wall surface and the power consumption of the robot.

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Many infrastructures like bridges and tunnels had been constructed during the steep economic growth age. In Japan, degradation of those infrastructures becomes a problem. Recently, using robots for the bridge inspection attracts attention. Checking using robots can cut cost. But area of the damage can't be identified, just look at photos of a damage part. Therefore, position estimation system for robots is very important. We have created position estimation system for robots by using speakers and a microphone. In addition, practical utility of one dimension has been confirmed. In this study, we have mounted a microphone on the robot and this system has estimated the position of the robot. The practical utility of this system was confirmed.

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Many aqua robots are in practical use to investigate various aquatic animals. Caudal-fin-driven robotic fish that imitate live fish do not alarm other underwater creatures. Moreover, because such robotic fish do not use a screw propeller, they are unlikely to be entangled with water plants. In this study, two-joint robotic fish have been constructed with servo motor to speed up. To compare for the results of PIV experiments and CFD analysis then evaluate the differences of the propulsion performance by changing the phase difference. It can be confirmed that the angle of the tail fin tip and is related to the angle spread of the vortex. This robot was able to swim like live fish.

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Robots using for the bridge inspection to aim at the labor saving and lowering the maintenance cost is desirable for the management and maintenance of many old bridges because the conventional method will impose a burden on the economy. We had created a four-wheel driving robot for trial purposes that can inspect cracks and corrosion in steel bridge substructures. If the robot will be used in real environment, it needs cameras which are used to control the robot for the bridge inspection. In this study, we verified the cameras adapted to BIREM. Finally, it was found suitable camera equipped with wide-angle lens.

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Many bridges had been constructed during the steep economic growth age. Presently, dealing with the deterioration of those bridges and maintaining them have become very important. Using robots for the bridge inspection to aim at the labor saving and lowering the cost is hoped for the management and maintenance of many old bridges because the conventional method will intensify the strains on the economy. We had created a four-wheel driving robot for trial purposes that can inspect cracks and corrosion in steel bridge substructures. In this study, we added the improvement to the controller of the robot. We confirmed that the running ability of new robot is better than that of conventional control robot when experiments of running where conducted at right angled routes. Consequently, we found the success method of running.

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Many bridges had been constructed during the steep economic growth age. Presently, dealing with the deterioration of those bridges and maintaining them have become very important. Using robots for the bridge inspection to aim at the labor saving and lowering the cost is hoped for the management and maintenance of many old bridges because the conventional method will intensify the strains on the economy. We had created a four-wheel driving robot for trial purposes that can inspect cracks and corrosion in steel bridge substructures. In this study, we added the improvement to the size, the turning ability and the controller of the robot. We have confirmed better results than an old-type robot in the experiment concerning whether the robot can finish the running in a variety of exanimation courses.

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Many aqua robots are in practical use to investigate various aquatic animals. Caudal-fin-driven robotic fish that imitate live fish do not alarm other underwater creatures. Moreover, because such robotic fish do not use a screw propeller, they are unlikely to be entangled with water plants. In this study, two caudal-fin-driven robotic fish have been constructed with a DC brushless motor to speed up. The propulsive performance of the one-joint robotic fish and the two-joint robotic fish was investigated using several caudal fins. Two-joint robotic fish had a good performance of propulsive force 330 mN and swimming velocity 400 mm/s at the phase difference 60 degree. This robot was able to swim like live fish.

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As for social infrastructures such as a lot of bridges and tunnels that have been constructed in various places since the high economic growth age of postwar days, the deterioration is serious. Therefore, it is important to take action to the deterioration of infrastructures. We aim to develop the robot that can inspect cracks and corrosion under the steel bridge. A four-wheel driving robot with a laser range finder has been made, and it climbs a steel wall vertically. In this study, a three-dimensional occupancy grid map was made by the robot in high points where the worker cannot go easily. The large-scale structure modeling bridges can be expressed plainly as a 3D occupancy grid map.

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As for social infrastructures such as a lot of bridges and tunnels that have been constructed in various places since the high economic growth age of postwar days, deterioration is serious, and taking action to the deterioration of infrastructures is desirable. In this research, we aim to develop the robot that can inspect cracks and corrosion under the steel bridge. We make a four-wheel driving robot for trial purposes, and it can ambulate and climb vertically. Strong permanent magnets are installed on the edge parts in the wheels. This robot does not fall by gravitation when it climbs a steel wall or runs along the ceiling upside down. The running performance of the robot is examined by the driving experiment and by the analysis by using software DYMOLA.

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We developed a Multipoint Laser Doppler Velocimeter (MLDV) system for the simultaneous measurement of data in transparent fluid. The MLDV was constructed in order to apply linear measurement techniques to a series of single points. We developed of MLDV using a linear optical plastic fiber array and were able to improve the measurement of opaque fluids, such as blood. This fiber array has 40 optical fibers with a total width of 5.0 mm; each optical fiber has a core diameter of 100 μm. Some performances have greatly improved compared with a conventional laser Doppler blood flowmeter. The present system can measure absolute velocity and, based on this, can display the tomograph of blood vessels courses. The spatial resolutions of each of x-y axes and z axis in this system are 100 and 500 μm. The MLDV is able to acquire the high-resolution in vivo three dimensional mapping of blood flow with the velocity, particularly in the smaller arterioles and venules, by using a scanning method. The MLDV was developed primarily for using in the diagnosis of cancer. We attempted to perform blood flow velocity imaging of a malignant melanoma which transplanted in mouse ear.

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Safe walking at nighttime of the elderlies who suffer from the sickness of eyes is a purpose in this study. We have tried recognizing a pedestrian signal by using the small mobile robots with two cameras, and we have controlled the robot with the result of that recognition. The robot has a 3D map which had been created beforehand. After the robot checks the position of the pedestrian signal on the basis of the 3D map, the robot turns its cameras to the position. Moreover, only the traffic light is identified by various image processing among some lights, and the robot checks the color. We have experimented with an actual mobile robot at a crossing. It has been confirmed that the robot identifies the green light and informs user to cross.

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Many aqua robots are in practical use to investigate various aquatic animals in sea. However, their size is large and they make a noise and a large water flow because the impellent is obtained by rotating screw propeller. In a word, live fishes fear the aqua robot. Therefore, small fish robot of fin drive type becomes useful. When the fish robot swims in the vicinity of the water surface in shallow area where the bottom is seen from the water surface, the electric wave can be used. In this study, we have made a small fish robot with the ability to observe target objects such as live fish. In addition, we have tried to make the fish robot follow the target object autonomously.

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Amphibian robot can conserve the ecological environment at any time under the state with a changeable water level. When a live fish is imitated and a fish robot is manufactured, the robot needs only a few actuators. Newts that are amphibian swim just like fishes in water. When newts walk on the ground, the movement of newts is similar in the case of swimming. In a word, the movement of trunk is more important than detailed movement of forelegs and hind legs. In this study, a robot which imitated newt's walking and swimming functions was produced for trial purposes. This robot has the propulsive mechanism with the trunk bending and twisting. This newt robot can walked on the ground and the bottom in water, and can swim in water. The kinematic performance of the robot has been examined.

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It is necessary for a small aqua robot to search for a target in order to investigate creatures such as fishes in a river or lake. However, control signals by electric wave from outside do not reach a robot easily in water. Therefore, aqua robots must search the target autonomously without signals from outside. It is important for a robot to gaze forward and recognize the target in water. In this study, we have used a fish robot named FOCUS which can swim in water by using the tail fin. This robot has some micro CMOS cameras and a FPGA circuit board for data processing. A red object is detected with the CMOS camera. In addition, FPGA calculates where the red object is located in the image. This robot controls the tail fin mechanism and submersible system in order to decide the course of the robot in response to the calculated positional coordinates. We have confirmed that this robot can recognize a color target and follow the target in water.

DOI： 10.1299/kikaic.78.2924

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In this paper, we have tried generating a path from the start position to the goal position which is movable with mobile robots. Because mobile robots with wheels cannot move onto a step by the problem in the mechanism, we made a path with considering the gradient of ground level. Q-learning is one of the method witch is often used to planning path. We have made a robot learn to get path which has less gradient of ground with Q-learning. The effectiveness of this method is investigated with an actual robot in the real environment that has steps and slopes. The experimental result shows the effectiveness of this approach.

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Fish robots that swim with the tail fin do not give the caution to underwater creatures. Therefore, they become useful for the investigation of ecosystem in water and the usage of the environmental surveillance and so on. However, the propulsive velocity of fish robots is extremely slower than that of live fishes. Therefore, in this study, we aim to improve the propulsive performance of fish robot. The fish robot is made for trial purposes. Then, the effects of supply voltage, tail fin flexibility and operating frequency on propulsive performance in the fish robot have been examined. The fish robot has swum fast at high supply voltage, and has swum efficiently at low voltage. Moreover, it has been confirmed that the fish robot swims very fast when the fin flexibility and frequency are appropriate and the tail fin motion is similar to that of a live fish.

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The purpose of this study is making 3D maps for obstacles recognition of guide dog robots. It is necessary that the robots recognize surrounding obstacles for working on the real environment. In order to recognize surrounding obstacles, the robots should have 3D maps of concerning the anticipated route where the robots will pass. We used a laser range sensor (LSR) for making 3D maps. The LSR is made rotated by a servo motor, so 3D data is measured by this rotating LSR. It was identified whether it is space that can be passed with the remodeled LSR for each individual space, and kept the aggregation as 3D grid data. By this way, we could make a 3D grid map of real environment such as the garden in university. And we have confirmed to be able to recognize the height information, for example the height of a stone wall and branches over the head.

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Autonomously working small fish robots are ideal for surveys of fish resources and structural inspection in water where electric wires hinder the movement of the robot or radio signal (GPS etc) does not reach. The fish robot needs the self-position estimation to swim autonomously. Self-position estimation becomes possible by using visual information of bottom image in the sea or a water tank. The visual information is analyzed by means of digital image correlation method. In the study, self-position estimation is tried with use of real-time digital image correlation method and the use of FPGA (Field Programmable Gate Array), whose VHDL programming and control board was developed originally. This FPGA board executes both the control of a swimming fish robot and image processing at the same time. As a result, it has been confirmed that the small fish robot can measure swimming distance itself.

DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.5.0_337

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Bio gas fueled engines have proved effective in helping the environment; such as reducing methane gas which has a large greenhouse effect, alongside an ozone layer destructing effect, because the main composition of bio gas is methane, and it is not emitted into the atmosphere, but burned up within the engine. In this study, by combining the GRI-Kojima reduced elementary reaction scheme and the DME reduced elementary reaction scheme, which had been constructed by the authors' group, the authors constructed a reduced elementary reaction scheme originally for the mixture of bio gas, city gas, DME and air for investigating the combustion characteristics of a bio gas and city gas mixture fueled engine which was ignited with DME (dimethyl ether) spray. On the basis of chemical kinetics with the proposed elementary reaction scheme, the authors conducted three-dimensional numerical analysis of the combustion process within a practical computation time in a bio gas and city gas mixture fueled engine which was ignited with a small amount of DME spray, using different mixture ratios of bio gas and city gas.

DOI： 10.5988/jime.44.934

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A swimming micro fish robot whose size is as small as a killifish is useful to seek disaster victims in flood areas, because it can go into narrow spaces. However, in the case that rechargeable batteries are used for supplying electricity to the robot, the robot is not able to continue swimming for a long time because of low energy density of the batteries. Therefore, the authors developed a small and ultra-light passive-type polymer electrolyte fuel cell called "Power Tube". On the basis of this fuel cell technology, the authors created a small fish robot (total length: about 110 mm) by unifying a tail fin driving mechanism, which was composed of a small DC motor and a link, with a Power Tube including a hydrogen generator. The authors also created a low energy consumption micro fish robot with small neodymium magnet and coil actuators, to which two Power Tubes supplied electricity with the assistance of a voltage booster, using methanol as fuel.

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Recently, humanoid robots have been widely researched, and it has become possible to control humanoid robots with complicated kinetic characteristics. However, in the cases that the robot walks on an undulating road or receives disturbance such as collision with an object from the outside, the robot loses stability and falls, even if the inverted pendulum model is used. In this study, force sensors have been used on the soles of the humanoid robot to find the irregular parts on the road in order to stabilize the dynamic walk on the undulating road. As a result, it has been confirmed in simulation that the humanoid robot is able to walk on an undulating road.

DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.5.0_143

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In this study, investigation was conducted on prediction of ignition timing and combustion process in a gasoline homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine by means of one-dimensional engine cycle simulation and zero-dimensional chemical kinetics calculation. In-cylinder gas thermal states, air-fuel ratio and EGR ratio at intake valve closing time were obtained by means of cycle simulation and applied to initial conditions for chemical kinetics calculation. A detailed kinetic model (101 species and 592 reactions) obtained from the elementary reaction schemes for iso-octane and n-heptane was modified for zero-dimensional calculation with regular gasoline of octane number 91, and validated by engine experiments. The combustion characteristic timescale model by Kong et al. was applied to zero-dimensional chemical kinetics calculation for considering the influence both of the chemical reaction and turbulent mixing. As a result, ignition timing and combustion processes were predicted reasonably at various supercharging pressure and engine speeds.

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In this study, the authors tried to understand the knocking phenomenon in a spark ignition engine fueled by LPG-DME mixture. The authors' original 3-D CFD code "GTT" linked to the CHEMKIN-II subroutines, called "GTT-CHEM", was used for not only understanding this knocking phenomenon but also estimating the knock intensity, which is usually measured by the completely different way on the test bed, from the CFD results. Then, a several different shapes of piston cavity were examined by both CFD and actual engine tests. As to the 3-D chemical kinetics calculation technique, for largely saving the computational time with little deterioration of accuracy, the authors constructed a reduced elementary reaction scheme for LPG-DME mixture by combining and reducing the GRI-Mech's scheme for LPG (mostly propane) and the Curran's scheme for DME. This reaction scheme was employed in the GTT-CHEM code, into which a modified version of the Kong's turbulent combustion model based on elementary reactions was incorporated. The GTT-CHEM code with the original reduced elementary reaction scheme was able to reproduce the knocking phenomenon reasonably well in the LPG-DME mixture fueled spark ignition engine. Finally, after actual engine experiments about different piston cavities, it has been found that a knocking intensity estimation index derived from HCHO behavior in CFD results is a good prophetic index to expand the knocking limit.

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A swimming micro fish robot whose size is as small as a killifish is useful to seek disaster victims in flood areas, because it can go into narrow spaces. In this study, two types of micro fish robots (each total length is about 50 mm) have been developed. One is a fish robot which moves its trunk and tail with small magnetic actuators composed of coils and neodymium magnets. Employing soft material for its tail fin has improved the robot's propulsion performance at an appropriate phase difference between two sets of actuators. As a result, this fish robot can swim considerably fast in water, though its power consumption is very small. In addition, it has been demonstrated that the fish robot can swim by supplying electric power from the authors' original small and lightweight direct-methanol fuel cells (named "Power Tube") with the aid of a voltage booster. Furthermore, it has been shown that another fish robot which moves its tail with an IPMC (ionic polymer-metal composite, notable as artificial muscle) actuator can swim smoothly in water, though its power consumption is considerably larger at present than the former fish robot.

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The butterfly stroke of man's swimming imitates a dolphin, which is excellent in swimming. Therefore, the authors created a swimming humanoid robot which swam like a dolphin. This swimming robot was able to swim in various ways and the operation sequence of servomotors for better swimming was acquired by the particle swarm optimization (PSO). Since fishes can swim skillfully in spite of their simple structure, the velocity distribution of water flow around a real swimming fish has been measured by PIV and analyzed by CFD in order to create new fish robots which can swim like a living fish. A flexible fish robot with 6 motor-string actuators was created and their operation sequence was semi-optimized by the genetic algorithm (GA). Moreover, a wireless-controlled small fish robot with two servomotors was created. It has been shown by PIV measurement that this fish robot with a suitable motor operation sequence generates the reverse Karman vortex street as a real swimming fish does.

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Nowadays, bio-fuel cells which utilize the enzymes of microbes are widely noticed. In this study, the authors made a bio-fuel cell which utilized yeast along with sucrose as fuel, and performed experiments under various conditions in order to improve its power generation performance. The concentrations of the mediator and oxidizer solutions and the number of current collectors in the anode and cathode were optimized. As a result, the single bio-fuel cell with six sheets of current collectors (each area was 20cm^2) in each of the anode and cathode was able to generate the maximum power of about 9mW. Moreover, the authors created a whale-type robot with a small motor powered by the three bio-fuel cells connected in series.

DOI： 10.1299/jsmemecjo.2007.3.0_59

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The velocity distribution of water flow around a real swimming fish has been measured by PIV and analyzed by CFD in order to create new aqua-robots which can swim like a living fish or dolphin. A flexible fish robot with 2 motor-string actuators was created. If the inner part of tail fin was adequately softer than the outside of that, the fish robot was able to swim fast. It has been shown by PIV measurement that this fish robot with a latex rubber tail fin generates the reverse Karman vortex street as a real swimming fish does. In addition, the authors created a swimming humanoid robot which swam like a dolphin. This swimming robot was able to swim in various ways and the operation sequence of servomotors for better swimming was acquired by the particle swarm optimization (PSO).

DOI： 10.1299/jsmemecjo.2007.6.0_119

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Improvement of the efficiency of passive-type polymer electrolyte fuel cells (passive-type PEFCs) which use hydrogen is one of important subjects for practical use. The authors conceived that it might be possible to improve the efficiency of passive-type PEFCs using the authors' original power control method named Time-Splitting Method (TSM). Using an equivalent circuit model which represents an actual current-voltage curve reasonably well for a passive-type PEFC unit, characteristics of the efficiency of a passive-type PEFC controlled by the TSM have been investigated under various conditions (pulse frequency, external load resistance, duty ratio etc.) and improvement of the efficiency of this PEFC has been confirmed.

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In other to predict the combustion process in a diesel engine with high boost pressure and high EGR ratio, a method for determining the initial gas compositions was investigated. The compositions were predicted reasonably well by means of zero-dimensional engine combustion simulation using the CHEMKIN code with elementary reactions. Using these initial gas compositions, the combustion process in a diesel engine with high boost pressure and high EGR ratio was numerically analyzed using the authors' GTT code with ignition and combustion models, whose model constants were optimized by the genetic algorithm. By comparing the calculated results with the experimental ones, it has been confirmed that the rate of heat release, cylinder gas pressure and NO emission can be predicted reasonably well.

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As to three-way catalyzers (TWC) for automobile exhaust gas, further improvement in the purification performance of exhaust gas is required. Therefore it is necessary to optimize the purification characteristics and geometry of the catalyzer. In this study, the authors have created a detailed analytical model to analyze thermo-fluid with chemical reaction in a TWC and carried out three-dimensional numerical simulation of heat, flow and catalytic reaction in the TWC.

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Gasoline homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines can operate with high thermal efficiency and can reduce NOx emission by burning very lean homogeneous mixture at high compression ratio. Therefore, the engines are expected to become practicable as one of next-generation engines. In this study, a reduced elementary reaction scheme for gasoline was proposed, and the ignition and combustion processes and the combustion products in a gasoline HCCI engine were simulated by three-dimensional numerical analysis using the authors' GTT code which was linked to the CHEMKIN subroutines with the proposed chemical kinetic scheme. As a result, the ignition timing, heat release rate, cylinder gas pressure and NO emission at various air-fuel ratios and engine speeds were predicted very well.

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In order to imitate high-efficiency propulsion by a fish tail under water, the authors made a fish robot, which was assembled from a flexible rubber-sheet body (with a tail) and muscle-like six actuators each of which was composed of a small DC motor and a thin piece of flexible string, Electric power was fed to each motor intermittently in a programmed sequence by a hybrid power-supply system composed of a hydrogen-fueled passive-type polymer electrolyte fuel cell, capacitors and a PWM controller. It has been shown that the fish robot can swim like a fish under water when the actuators are operated in an appropriate sequence. It has been found that the capacitors in this power-supply system are requisite for the actuators, because the load on them varies largely when the fish robot swings its body and tail strongly under water.

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The direct ethanol polymer electrolyte fuel cell (DEFC) is a suitable energy conversion system for recycle-oriented society on the point that it uses the safe bio-fuel, but there exists a problem that its power generation performance is low. One of the causes is the generation and stagnation of by-products in the anode-side passage. In this study, the authors have carried out the numerical analysis of aqueous solution flow and the measurements of its flow and by-product concentrations for investigating the behavior of by-products.

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Recently, various mobile devices are widespread. However, these devices consume a lot of electric power. From the problem of short duration of batteries, it is required to develop small-size and light-weight fuel cells as the electric power source for them. In this study, in order to improve the performance of hydrogen-fuelled polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) of passive type, the authors investigated the effects of the material and structure of the diffusion layer and current collector on the performance of them, and then attempted to make small-size and light-weight passive-type PEFCs on the basis of these results.

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A hybrid system with passive-type polymer electrolyte fuel cells and electric double layer capacitors was applied to a lightweight electric vehicle. In order to control the outputs from the fuel cells and capacitors appropriately under various running conditions (acceleration, deceleration, etc.), the authors proposed an original power control method named Time-Splitting Method (TSM). Using a fixed experimental apparatus constructed as a model of a lightweight electric vehicle, the operating characteristics of the model vehicle with the hybrid system controlled by the TSM method were measured under various running conditions and the effectiveness of the TSM method was confirmed.

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In order to imitate high-efficiency propulsion by a fish tail under water, the authors made a fish robot, which was assembled from a flexible rubber-sheet body (with a tail) and muscle-like six actuators each of which was composed of a small DC motor and a thin piece of flexible string. Electric power was fed to each motor intermittently in a programmed sequence by a power-supply system composed of a hydrogen-fueled passive-type polymer electrolyte fuel cell and a PWM controller. Using the genetic algorithm (GA), it was possible to find the sequence of six actuators for more speedy swimming or that for more efficient swimming. It has been found that the latter sequence of six actuators, which is obviously different from the former one, can swim the fish robot smoothly with less energy consumption.

DOI： 10.1299/jsmemecjo.2005.6.0_95

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会議種別：口頭発表（一般）  

Recently, various mobile devices are widespread. However, these devices consume a lot of electric power. From the problem of short duration of batteries, it is required to develop small-size and light-weight fuel cells as the electric power source for them. The authors had developed a small-size and light-weight passive-type polymer electrolyte fuel cell named "Power Tube". In this study, in order to improve its performance with hydrogen as fuel, the effects of the current collector material and the cell structure on its performance were investigated. Furthermore, the generation characteristics of the cell with bio-fuel were investigated.

DOI： 10.1299/jsmemecjo.2005.3.0_7

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産業財産権の種類：特許権 

出願番号：特願2014-090051 

特許番号/登録番号：特許第6504749号 

鋼製パイプの外側面を落下せずに移動するロボット
特願2014-090051

産業財産権の種類：特許権 

特許番号/登録番号：特許第5846516号 

橋梁検査ロボット　特願2012-265386、特願2014-551103

対象： 小学生,　保護者,　市民団体

参加者数：30（人）

対象： 小学生,　保護者,　市民団体

参加者数：8（人）

対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　学術団体,　企業

対象： 大学生

対象： 小学生,　保護者,　市民団体

参加者数：30（人）

対象： 未就学児,　小学生,　中学生,　高校生,　大学生,　大学院生,　教育関係者,　保護者,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業,　市民団体,　行政機関,　メディア

参加者数：100（人）

対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　学術団体,　企業

対象： 大学生

対象： 未就学児,　小学生,　中学生,　高校生,　大学生,　大学院生,　教育関係者,　保護者,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業,　市民団体,　行政機関,　メディア

参加者数：100（人）

2020年12月に開催予定として準備を進めてきたが、コロナの盈虚により中止になった。

対象： 高校生,　大学生,　大学院生,　教育関係者,　社会人・一般

参加者数：100（人）

対象： 高校生

対象： 高校生,　大学生,　教育関係者,　社会人・一般,　市民団体

対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業

参加者数：100（人）

対象： メディア

参加者数：3（人）

川﨑直樹学生、有谷拓也学生らとともに3人でインタビューを受けて、その内容が後日、ラジオで放送された。

対象： メディア

魚ロボット　広がる水の世界

対象： 大学生,　大学院生,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業,　行政機関

参加者数：60（人）

主として国際会議運営における会計業務

対象： 研究者,　社会人・一般,　企業,　市民団体,　行政機関

「国内で災害時用に開発されているロボットについて」をテーマとして講演した。

対象： 未就学児,　小学生,　中学生,　高校生,　大学生,　大学院生,　教育関係者,　保護者,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業,　市民団体,　行政機関,　メディア

参加者数：100（人）

2018年5月27日に開催された国際イベント、
水中ロボット競技会の運営、フリースタイル部門の司会、
参加者に対する支援など

対象： 社会人・一般,　企業,　市民団体,　行政機関

「インフラ構造物を走行する移動ロボット」のテーマ名で講演

対象： 中学生,　高校生,　大学生,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　行政機関,　メディア

参加者数：18（人）

オリンピック選手の支援

対象： メディア

魚ロボットの新聞掲載
ロボット百景4, 獲物を追跡、逃さぬハンター

対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　学術団体,　企業

対象： 大学院生

対象： 大学生

対象： 高校生

参加者数：60（人）

きのくに科学オリンピックに出場した高校生らを対象として、自動車と船と飛行機とロボットのしくみに関して、14:00から15:50まで講演した。

対象： 高校生,　大学生,　教育関係者,　社会人・一般,　市民団体

対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業,　市民団体,　行政機関

講演会や論文出版に係わる経費の管理および運営、提案

対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　社会人・一般,　学術団体,　企業,　市民団体,　行政機関

2012年4月6日に開催されたオープンラボラトリーにおいて、「高齢者向け介助ロボットによる歩行環境の認識」の題目で発表

平成23年　大阪中学生サマー・セミナー　開設講座
振動の世界へようこそ ～作って、遊んで、楽しもう～
を分担した。

第4回水中ロボットフェスティバルに、ロボットを1体出展した