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招待講演
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清水 優史
東京工業大学 教授
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キリンの首と呼吸
The neck and respiration of giraffe
Giraffe’s neck is said to produce big dead volume
for its respiration and so giraffes have to continue deep breath to keep O2
concentration in its blood. The author felt the theory is difficult to
believe because giraffe works very hard to protect its baby for very long
time and thought there must be some kind of mechanism which covers the big
volume of giraffe’s trachea. It is discussed that Taylor diffusion could
be one of possible mechanisms and the ability of the diffusion to reduce
the effect of big dead volume was studied experimentally.
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Dr. Ulrike, Muller
Lecture, Experimental Zoology Group
Department of Animal
Sciences
Wageningen University
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How fish larvae swim.
Fish larvae wave their body to swim.
Hatchlings undulate their body for many tail beat cycles. Older
larvae mainly burst and coast, covering an increasing proportion of the
distance coasting. Kinematic studies show that larvae use a twice as wide
body wave and a twice as high tail beat frequency during sustained swimming
compared with bursts. Flow visualisation shows that swimming larvae generate a
wake similar to that observed behind adult eels. The flow patterns adjacent to the
larval body, however, differ from adult eel –
larvae develop a thick boundary layer because they swim in a viscous flow
regime.
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岩本裕之
高輝度光科学センター
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X線回折法で探る昆虫飛翔筋構造の進化のしくみ
ハチやハエのような高等な昆虫は、収縮弛緩の繰り返しで実現できるよりも遥かに高い周波数で羽ばたき、飛ぶことができる。これらの昆虫の飛翔筋は、それ自体が自励振動の能力を備えていて、構造的にも内部の収縮蛋白が結晶のように整然と並んでいる。我々は以前に、大型放射光施設スプリングエイトの強力なX線を用い、ハチではこの蛋白結晶の格子面が飛翔筋の全長(約3mm)にわたって完全に揃っていることを明らかにした。今回さらにこのような巨大単結晶型の飛翔筋構造が進化の途上でどのように生じたかを調べるため、50種に及ぶ昆虫の飛翔筋構造をX線回折法で調べた。今回その結果の概要を解説するとともに、巨大単結晶型の構造が昆虫の飛翔にとってどんな利点があるかを考察する。
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石川 拓司
福井大学工学部機械工学科
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Numerical Simulation of a Suspension of
Micro-organisms
微生物溶液の数値シミュレーション
A micro-organism is modelled
as a squirming sphere with prescribed tangential surface velocity, referred
to as a squirmer. The swimming motions of two
interacting squirmers are solved by the boundary
element method with the help of lubrication theory when they are close to contact. The results show that the squirmers attract each other at first, then they change
their orientation dramatically when they are in near contact, and finally
they separate from each other. The movement of 64 identical squirmers in a cubic region of fluid otherwise at rest
has also been computed by the so-called Stokesian-dynamics
method. It is found that the spreading of squirmers
is correctly described as a diffusive process after a sufficiently long
time. The rheological property of thesuspension is investigated, too. The results show
that the suspension show strong non-Newtonian properties and that the
stress field is strongly dependent on the direction of the shear field.
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一般講演
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上村慎治(1)、加藤直三(2)、秋葉龍郎(3)
(1)東大・総合文化・生命環境、(2)阪大・工学・船舶海洋、(3)産総研・セルエンジニアリング
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ラフィド藻（Chattonella antiqua）のベン毛運動解析
Analysis of the flagellar motion of Raphidophyceae, Chattonella antiqua.
Chattonella antiqua のベン毛は、屈曲波の伝わる方向と遊泳する方向が同じで、通常のベン毛打運動とは逆の水流を引き起こす。これはベン毛表面に微繊維(mastigoneme)を持つためである。この原生生物の持つ２本のべん毛の中で、長い方のベン毛が発生する約30Hzのくねり運動が、主たる原動力となっており、屈曲波は振幅を増しながら先端部へと伝播する特徴を持つ。ベン毛が約100μmと長く、波長約15μmの屈曲波を安定して形成しているため、詳細なベン毛打波形解析に適した材料である。
接線・法線方向の粘性抵抗比(CT/CN比)、および、負荷と微小管滑り運動速度の関係について解析を行ったので報告する。
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早田 智史
福岡工業大学 知能機械工学科 河村研究室
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ホバリング可能な小型羽ばたき飛行機の開発
Development of a Flapping Micro Air Vehicle With Hovering Ability
我々の研究室では現在、強力な小型ブラシレスモーターを搭載することによりホバリング能力を有する小型の羽ばたき飛行機（flapping Micro Air Vehicle）の開発に取り組んでいる。今回は、そのテスト機の開発状況について発表を行う。
Our laboratory has been developing a small size
flapping Micro Air Vehicle (MAV) with hovering ability by using small and
powerful brush-less motor. In this presentation, we will present a designing
concept and the first model of this.
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佐藤 嘉紀，
小林 英夫
（東京工業大学），
正員 中島 求（東京工業大学）
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遺伝的アルゴリズムによるクロール泳ストロークの最適化と小型水泳ヒューマノイドの開発
Optimization of Crawl Stroke by Genetic Algorithm and Development of a
Small-Sized Swimming Humanoid
まず遺伝的アルゴリズム(GA)によるクロール泳ストロークの最適化については，GAが著者らの水泳人体シミュレーションモデル SWUM に組み込まれ，最も速いストロークと最も効率の良いストロークがシミュレーションにより求められた．次に小型水泳ヒューマノイドの開発については，試作機と改良機の2台の水泳ヒューマノイドが製作され，遊泳実験において，三次元動作解析システムにより，ストローク長が測定され，改良機で0.89mとなることがわかった．
英文：First, the optimization of the crawl stroke by
the Genetic Algorithm (GA) is discussed. The GA is integrated into our
swimming human simulation model SWUM, and the fastest and most efficient
strokes are numerically obtained. The fastest stroke is explained as 'full
power during whole stroke', while the most efficient as 'full power in
efficient moment'. Second, two swimming humanoids, that is, test and
improved models, are developed. Each humanoid has ten RC servo motors for
upper limb motion, which are remotely controlled from the ground. The stroke
length was measured by a three-dimensional motion analysis system, and it
was found to be 0.89 m for the improved model.
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