スターリングエンジンは出力当たりの重量が大きいこと，製作コストが高いことが問題とされている。図1.10に示す実験用スターリングエンジンは，エンジンの小型化・低コスト化を目指している。 　目的を達成のため，高い回転数で運転すること，バランス性に優れたピストン駆動機構を採用すること，簡単な構造で高性能な熱交換器を採用することとした。そして，小型化のために2つのピストンを直線上に配置した。さらに，ピストン形状を工夫して伝熱性能を高める構造とした。 　エンジンを試作した後，性能測定を行った結果，ピストン駆動機構の機械損失が大きいこと，クーラの冷却性能が十分でないこと，ピストンのシール性能や耐久性に問題があることなどが確認され，目標出力には至っていない。

図1.10　小型スターリングエンジン

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模型スターリングエンジンを搭載し，高速で進み，しかも安定した模型ボートを開発することを目的として，図1.11の模型ボートを試作した。目的を達成のために，浮力と重力のバランスを適切に見積もること，転ぷくしない安定した船型を採用すること，水の抵抗が小さい船型を採用することが重要であると考えた。そして，設計計算として，模型ボートの排水量，浮心位置（排水される水の重心），エンジンを含めた全重量及び重心位置を概算した。 　重心を低くするためにエンジンを横置きとし，熱源（アルコールランプ）をできる限り低い位置に配置するなどの工夫により，本模型ボートは約0.6 m/sの速度で軽快に走らせることができた。

図1.11　模型スターリングエンジン船

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様々な用途で使用できる魚ロボットのベースモデルを開発することを目的として，図1.12の魚ロボットを設計した。目的を達成のため，各構成要素をユニット化し，用途に応じて交換できる構造とした。図1.12に示すように，動力源と減速機構を内蔵したパワーユニット，上下運動・旋回運動のための運動制御ユニット，バッテリユニットなどを搭載した。本魚ロボットを試作した後，それぞれの構成要素が適切に機能することが確認できた。

図1.12　ユニット式魚ロボット

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