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ハードウェア・セレクション・シリーズ

南極の湖底生物3Dマッピングから水中遺跡調査,潜水艦救難まで!

深海探査ロボット大解剖&ミニROV製作[動画付き]

B5判 128ページ+口絵4ページ
定価3,520円(税込)
JANコード:JAN9784789841375
2019年8月1日発行
後藤 慎平 / 著
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第1部では,自身で水中探査機「ROV」を設計・開発し,南極の湖底調査を行った経験をもとに,水中で活躍するロボットの歴史から研究・調査の事例まで,蔵出し画像をふんだんに使って紹介しています.
第2部では,筆者が設計・開発したROV製作体験キット(別売)を実際に組み立てながら,防水・耐圧を実現し,自由に水中を航行できる水中探査ロボットの構造,部品や工具の使い方を丁寧に解説しています.
付属DVDでは,サメやクラゲ,プランクトンなどが織りなす「神秘的な深海の世界」を動画でお楽しみいただけます.
目次

第1部 水中探査機のしくみとエレクトロニクス

第1章 水中探査の歴史
1-1 水中ロボットが明らかにする世界
1-2 水中ロボットの特徴と開発の歴史
1-3 日本で見られる実物の水中探査機

第2章 有人潜水船のエレクトロニクス
2-1 水深6500mまで潜れる「しんかい6500」
2-2 深海は圧力が高く電波が使えず真っ暗
2-3 電子部品を高圧から守る耐圧容器
2-4 油を満たした容器で電子部品を守る
2-5 耐圧容器の分散と機器同士の通信
2-6 探査機に不可欠な浮力材
2-7 探査機の重心と浮心
2-8 調査の目的に合わせて探査機の装備を変えるペイロード
2-9 ペイロードを開発する際の制約
2-10 潜水艦を救助する有人潜水艇

第3章 遠隔操縦型無人探査機のエレクトロニクス
3-1 深海や危険な場所で活躍する遠隔操縦型無人探査機
3-2 ROV に使われるケーブルの種類と役割り
3-3 母船と無人探査機との通信
3-4 無人探査機の操縦
3-5 複雑なスラスタの推力配分と予測できないケーブルの動き!

第4章 自律型無人探査機のエレクトロニクス
4-1 単独で行動する自律型無人探査機
4-2 巡航型AUV の構造
4-3 巡航型AUV のオペレーション
4-4 AUV の自律探査を実現する頭脳
4-5 長時間潜航を可能にする大容量バッテリ
4-6 長距離航行を可能にする燃料電池
4-7 海底での位置測位技術
4-8 慣性航法装置による制御技術

第5章 海洋観測フロートのエレクトロニクス
5-1 海の中を自動で測る海洋調査機器の必要性
5-2 全世界の海で調査中! 自動観測装置「アルゴフロート」
5-3 アルゴフロートによる観測方法
5-4 アルゴフロートで地球環境を解き明かす
5-5 アルゴ・データから見る海中の音の世界
5-6 全球アルゴ・データから読み解く生物への影響
5-7 アルゴフロートが捉えた! 巨大津波の影響

第6章 小型無人探査機ROV のエレクトロニクス
6-1 無人探査機ROV の分類
6-2 小型ROV に搭載する機器
6-3 HDMIレピータを使って映像を送る

第7章 水中探査機を使った様々な海洋調査
7-1 水中探査機を使うメリット
7-2 様々な調査で活躍する水中探査機
7-3 水中調査のカギを握る様々な音響機器
7-4 音速プロファイルと海中音波伝搬特性
7-5 音速変換式による海中音速の算出
7-6 水中音波を使った海底の調査

第8章 南極の湖に潜るROVのエレクトロニクス
8-1 氷で覆われた大陸 南極にも湖が存在する!
8-2 コケの群集「コケボウズ」の生息状況
8-3 コケボウズ生息状況を観察する技術「ハビタット・マッピング」
8-4 南極観測で活躍するROV の特徴
8-5 南極調査用ROV が明らかにしたコケボウズの生態


第2部 水中機器学習用キットを使ったROVの製作

第9 章 水中探査機の製作にチャレンジ
9-1 製作に必要な部品
9-2 製作に必要な工具をそろえる

第10 章 ROV を自由に動かすコントローラの作り方
10-1 リモコン・ボックスを組み立てる
10-2 リモコン・ボックスを加工する
10-3 コントロール基板の製作
10-4 コンタクト・ピンの圧着加工とハウジングの取り付け
10-5 コントロール基板の取り付け

第11 章 ROV を推進させるスラスタの防水加工と作り方
11-1 水中モータを組み立てる
11-2 モータに防水シールを取り付ける
11-3 スラスタ・ハウジングの加工とモータの固定
11-4 スラスタ・ヘッドを取り付ける
11-5 深場潜航用シール材を取り付ける
11-6 プロペラを取り付ける

第12 章 ROV の耐圧容器の構造とケーブルの引き出し方
12-1 O リングを取り付ける
12-2 ビューポートを取り付ける
12-3 機体フレームを組み立てる
12-4 フランジを組み立てる
12-5 フランジを取り付ける

第13 章 ROVの内部基板の作り方
13-1 スラスタ制御基板の製作
13-2 コンタクト・ピンの圧着加工とハウジングの取り付け
13-3 カメラの取り付けと配線
13-4 カメラの配線

第14 章 アンビリカル・ケーブルの加工
14-1 スラスタ制御線の製作
14-2 操縦装置側のカメラ信号線の配線
14-3 RJ45 コネクタを使用したアンビリカル・ケーブルの加工

第15 章 スラスタ/ 制御基板/ 配線を筐体に固定する
15-1 耐圧容器に内部基板を取り付ける
15-2 スラスタをフレームに固定する
15-3 フランジの固定
15-4 耐圧容器の固定

第16章 電気・通信試験と重査試験
16-1 電気・通信試験の手順
16-2 機体バランスや浮力を調整する重査試験

第17章 操縦装置のキャリング・ケースの組み立て
17-1 テレビ・モニタを組み立てる
17-2 テレビ・モニタをキャリング・ケースに取り付ける

第18章 水の中を覗いてみよう!
18-1 ROV を安全に使用するために
18-2 海や湖でROV を使用する際の注意事項
18-3 ROV を長持ちさせるために

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