カリフォルニアアシカのForeflipperを研究するためのロボットプラットフォーム

科学者はアシカ水泳（エネルギー論、輸送のコスト、抗力係数、線速度と加速^1-3の基本的な特性を調査しているが^、我々はシステムの流体力学に関する情報が不足している。この知識がなければ、我々は潜在的な高速を制限、高機動性のエンジニアリングアプリケーション本体-尾鰭（BCF）運動モデルに^4。異なる水泳のパラダイムを特徴づけることによって、私たちは水泳の静かな、ステルスフォームを有効にする可能性と特異的にものを、設計ツールのカタログを拡大したいと考えています。したがって、 、我々は^5,6 foreflipperロボットアシカを使用して、カリフォルニアアシカや研究室の研究の直接観察を通じてアシカの水泳の基本的なメカニズムを研究しています。

ロボットプラットフォーム^7：これを行うために、私たちは、複雑な生物学的システムを探索するのに一般的に使用される技術を使用します。いくつかの歩行研究ボット^8,9を歩いて¹⁰ -have動物のいずれかの複雑な¹¹または非常に単純化された¹²の機械的モデルに基づいてされて水泳の時間。研究者は、大きなパラメータ空間^13-15を探索することを可能にしながら、一般的に、ロボットプラットフォームは、モデルシステムの本質を保持しています。常にシステム全体を特徴づけるものではないが、多くの機関車システムの単一のコンポーネントを分離するこれらのプラットフォームを通じて学習されています。例えば、非定常プロパルサの基本的な機能は、carangiform水泳中に尾鰭の掃引前後のように、激しくピッチングおよび/またはヒービングパネル^12,16,17,18の実験調査を通じて検討されています。ここでは、その動物ベースの研究ができない方法でこの複雑な動きの特定のモードを分離することができます。推進のそれらの基本的な側面は、その後の進化が提供する生物学的な複雑さを必要としない車両の設計に使用することができます。

<p class=本論文では "jove_content">、我々はアシカの推力生産行程の '拍手'相を探索するための新たなプラットフォームを提示します。単一foreflipper-」roboflipper'が-されるプラットフォームに含まれます。その形状は、カリフォルニアアシカ（Zalophus californianus）試料の生物学的スキャンから正確に導出されます。 roboflipperは、以前の研究¹由来動物のの動きを再現するように作動されます。このロボットフリッパーは得ることができ、水泳アシカの流体力学的性能を調査し、動物実験、大型水生哺乳類の特により広いパラメータ空間を探索するために使用されます。