図6.21および図6.22は，人間の力で推進する競技用ボートである。双胴船の上に自転車と同じような形状をしたフレームを取り付け，ペダルを回転させる動力を水中のプロペラに伝達している。

図6.22 人力ボートの構造

図6.23 人力ボートの歯車機構

人力ボートのデモンストレーションビデオ（MPEG1，3.6MB）

図6.24は船舶バリアフリーの研究のために設計・試作した模型車いすである。本模型車いすは，船舶のような動揺した走行路面や傾斜した走行路面で走行実験するために開発したものである。動力伝達機構の設計条件としては，傾斜角が10度の登り坂を走行できることである。 手動車いす模型の開発

図6.24 模型車いす

本模型車いすにおける駆動機構の設計手順は概ね以下の通りである。 (1) 大まかな車輪寸法（縮尺）と走行速度を決め，傾斜角が10度の登り坂を走行するために必要な車軸のトルクおよび出力を求める。 (2) 模型車いすの寸法などを踏まえて，使用するモータを選定する。 (3) モータの定格回転数や定格出力を参照し，適切な減速比を求める。なお，機構部や走行路面の摩擦損失などを考えない場合，かなり余裕がある設定でなければならない。 (4) 歯車の具体的な配置を決定する（図6.25）。必要に応じて，歯車の強度について検討する。

図6.25 模型車いすの歯車機構

　図2.14に示した魚ロボットの歯車機構（図6.26）は，(i) 直流モータ，(ii) 歯車減速機構，(iii) 回転運動を往復運動に変換するための機構，(iv) 水密のためのシール機構，(v) 往復運動を尾部へと伝えるための連結機構から構成されている。以下，歯車減速機構の設計手順について概説する。詳細については，下記のホームページを参照していただきたい。

実験用魚ロボット「UPF-2001」　〜パワーユニットの詳細〜

(a) 構造

(b) 外観

図6.27は，歯車を利用したピストン駆動機構を持つスターリングエンジンである。図6.28に示す機構は，ロンビック機構と呼ばれ，ピストンを直線運動させるために使われる。本機構では，2枚の歯車の回転運動に合わせて，2つのピストンが上下運動を行う。ピストンを理想的に運動させるためには，左右の歯車やリンク機構が高い精度で運動させる必要がある（図6.29）。このような機構では，歯車の強度についての検討は比較的簡単であるが，歯車のバックラッシ（6.2節参照）や歯車に取り付けるピンの位置精度などが問題となる。 50W級スターリングエンジン「Mini-Ecoboy」

図6.27 スターリングエンジン

(a) 構造

(b) 外観

図6.29 ロンビック機構の運動