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J-GLOBAL ID：202202263533336687   整理番号：22A1030263

風への飛翔:ウインドガイドに受動的な翼ストローク二面操舵を持つ昆虫とバイオインスパイアードマイクロ航空機【JST・京大機械翻訳】

Flying Into the Wind: Insects and Bio-Inspired Micro-Air-Vehicles With a Wing-Stroke Dihedral Steer Passively Into Wind-Gusts

著者 (6件)： Olejnik Diana A. (1MAVLab, Department of Control and Operations, Delft University of Technology, Delft, Netherlands) ,  Muijres Florian T. (2Experimental Zoology Group, Department of Animal Sciences, Wageningen University & Research, Wageningen, Netherlands) ,  Karasek Matej (1MAVLab, Department of Control and Operations, Delft University of Technology, Delft, Netherlands) ,  Honfi Camilo Leonardo (2Experimental Zoology Group, Department of Animal Sciences, Wageningen University & Research, Wageningen, Netherlands) ,  De Wagter Christophe (1MAVLab, Department of Control and Operations, Delft University of Technology, Delft, Netherlands) ,  de Croon Guido C.H.E. (1MAVLab, Department of Control and Operations, Delft University of Technology, Delft, Netherlands)
資料名： Frontiers in Robotics and AI (Web)  (Frontiers in Robotics and AI (Web))
巻： 9  ページ： 820363  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7099A  ISSN： 2296-9144  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 自然フライヤーは,風況に対処するためにパッシブおよびアクティブ飛行制御戦略を利用する。この能力により,それらは,風突風に対して,不確かなアジャイルと耐性を与える。ここでは,飛翔体ハエの計算流体力学(CFD)解析を自由飛行ロボット実験と組み合わせることにより,昆虫がどのようにこれを達成するかを研究した。CFD解析は,飛翔ハエが,翼-ストローク二面として定義される背腹翼-ビート非対称により,横風条件で部分的に受動的に安定であることを示した。このロボット実験は,この機構が,類似の非対称二面翼ビートを有する自由移動フラッピングロボットを安定化させることを確認した。これは,非対称翼ビートを有する動物とロボットの両方が,横風突風において動的に安定であることを示した。これらの結果に基づいて,横方向運動とストローク二面間の連成によって生じる空力ヨーとロールトルクに対する改良モデルを開発した。ヨーカップリングは,非対称フラッピングフライヤーを,サイドウェイ風突風の方向に受動的に操縦する。対照的に,ロールトルクは,非線形結合効果のため,高空気突風速度でのみ安定化する。CFDシミュレーション,ロボット実験,および安定性モデリングは,飛翔昆虫の大多数が,正のストローク二面を持つ翼ビートを示す理由を説明し,より安定かつ堅牢なフラッピング翼Micro-Air-Vehiclesを開発するのに使用できる。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *航空機 ,  ロボット ,  *運転 ,  トルク ,  空気力学 ,  非対称性 ,  突風 ,  *昆虫類 ,  *飛翔 ,  飛行制御 ,  ロバスト性 ,  計算流体力学 ,  風況
準シソーラス用語： 自由飛行 ,  フラッピング翼 ,  横風 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (8件)： ミバエ(ショウジョウバエ) ,  MAV(マイクロ航空機) ,  羽ばたき翼 ,  CFD ,  空気力学 ,  カップリング ,  ウイングビート ,  非対称性

分類 (2件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J) ,  その他の飛しょう体の力学的事項  (QK02070H)

引用文献 (43件)：

• BergouA. J., RistrophL., GuckenheimerJ., CohenI., WangZ. J. (2010). Fruit Flies Modulate Passive wing Pitching to Generate In-Flight Turns. Phys. Rev. Lett. 104, 148101. doi: 10.1103/physrevlett.104.148101
• BhallaA. P. S., BaleR., GriffithB. E., PatankarN. A. (2013). A Unified Mathematical Framework and an Adaptive Numerical Method for Fluid-Structure Interaction with Rigid, Deforming, and Elastic Bodies. J. Comput. Phys. 250, 446-476. doi: 10.1016/j.jcp.2013.04.033
• BlondeauJ. (1981). Aerodynamic Capabilities of Flies, as Revealed by a New Technique. J. Exp. Biol. 92, 155-163. doi: 10.1242/jeb.92.1.155
• ChapmanJ. W., ReynoldsD. R., WilsonK. (2015). Long-range Seasonal Migration in Insects: Mechanisms, Evolutionary Drivers and Ecological Consequences. Ecol. Lett. 18, 287-302. doi: 10.1111/ele.12407
• CheneyJ. A., StevensonJ. P. J., DurstonN. E., SongJ., UsherwoodJ. R., BomphreyR. J., et al (2020). Bird Wings Act as a Suspension System that Rejects Gusts. Proc. R. Soc. B. 287, 20201748. doi: 10.1098/rspb.2020.1748

タイトルに関連する用語 (8件)： 風 ,  飛翔 ,  ウインド ,  翼 ,  ストローク ,  操舵 ,  昆虫 ,  航空機