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| 実験用魚ロボット「PF-700」 2001/4/25更新 平田宏一 
実験用魚ロボット「PF-700」
高速遊泳を目指した実験用魚ロボットPF-700を紹介します。今までに試作したPF-600の実験結果から，尾ひれを高い周波数で振動させるほど，高い遊泳速度が得られることがわかりました。PF-700は，尾ひれを直流モータによって駆動することで，10 Hz程度の周波数で振動させることができます。外形はサンマを参考にし，細長い形状です。
PF-700の構造PF-700の全長は約700 mm，胴体の直径は約80 mmです。PF-700は，頭部，胴体，駆動機構部，尾柄および尾ひれから構成されていて，2つの関節が取り付けられています。胴体と駆動機構部の間の関節は，サーボモータで動かされる旋回用の関節です。駆動機構部と尾柄の間の関節は，直流モータで動かされる推進用の関節です。
胴体内部のR/C装置
胴体内部には，R/C受信機，直流モータ駆動用のアンプ，7.2 Vバッテリおよびサーボモータが配置されています。これらの構成は電動ラジコンカーと同じです。胴体はロッドシール（直動軸受を流用）とOリングで水密構造となっています。
駆動機構
駆動機構部のケースの内部には，直流モータ（マブチRS-540）と4つの歯車が配置されています。ケースはロッドシール（直動軸受を流用）とOリングで密封されています。シールされている回転軸の一端には，かさ歯車が取り付けられています。回転運動は，スコッチヨーク機構によって尾ひれの往復運動に変換されます。全ての歯車による減速比は約1/16.7であり，尾ひれの最高周波数は約10 Hzに設定してあります。
PF-700の運転結果
PF-700は市販の2チャンネルのラジコン送信機で操縦できます。1つのチャンネルは旋回用のサーボモータを動かし，もう1つのチャンネルはモータの回転数（尾ひれの周波数）を制御します。そして，アンテナを空中に出す必要があるため，運転時にはフロートを取り付けます。フロートの内部にはマイクロコンピュータや測定機器を取り付けるため，かなり大型になっています。下の図は，尾ひれの振幅Aを3通りに変化させた場合の遊泳速度と消費電力を測定した結果です。尾ひれを約12 Hzの周波数で振動させることで，最高約0.7 m/sの速度で泳ぐことが確認できました。また，消費電力においては，設計出力の計算結果と比較していますので，これから開発する魚ロボットの設計に役立つものと考えています。
  PF-700開発日誌 PF-700のムービー（MPEG形式，1.8MB） [ Power and Energy Engineering Division ] [ Hirata HOME ] [ NMRI HOME ] |
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