JP2002136775A

JP2002136775A - 水族館

Info

Publication number: JP2002136775A
Application number: JP2000336479A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Yamamoto; 郁夫山本; Ikuji Terada; 郁二寺田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2002-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】集客効果が多いに期待できるアミューズメン
ト施設を提供する。【解決手段】本発明による水族館は、魚類の形態を模
擬する複数の魚ロボット（１）を具備する。このとき、
魚ロボット（１）のうちの一の魚ロボット（１）の動き
は、魚ロボット（１）のうちの他の魚ロボット（１）の
動きに基づいて定められることが望ましい。このように
して定められた魚ロボット（１）の動きは、それをみた
者を楽しませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水族館に関する。

【０００２】

【従来の技術】魚類のような水棲動物を展示するアミュ
ーズメント施設として、水族館が知られている。公知の
その水族館は、水棲動物の実物を展示する。

【０００３】多くの人々は、レジャーとして、新しいア
ミューズメント施設を期待している。実際の海中での生
態を模しながら複数の魚ロボットが遊泳するアミューズ
メント施設は従来存在せず、そのようなアミューズメン
ト施設は、集客効果が多いに期待できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、集客
効果が高いアミューズメント施設を実現することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段は、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の複数の実
施の形態のうちの、少なくとも１つの実施の形態を構成
する技術的事項、特に、その実施の形態に対応する図面
に表現されている技術的事項に付せられている参照番
号、参照記号等に一致している。このような参照番号、
参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態の技
術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよう
な対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形
態の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しな
い。

【０００６】本発明による水族館は、魚類の形態を模擬
する複数の魚ロボット（１）を具備する。

【０００７】このとき、魚ロボット（１）のうちの一の
魚ロボットの動きは、魚ロボット（１）のうちの他の魚
ロボット（１）の動きに基づいて定められることが望ま
しい。このようにして定められた魚ロボット（１）の動
きは、それを見ている者を楽しませる。

【０００８】当該水族館は、魚ロボット（１）の位置を
検出する検出手段（３、５_１、３１）と、その位置に基
づいて、魚ロボット（１）を制御する制御手段（５_２）
とを更に具備することが望ましい。

【０００９】このとき、検出手段（３、５_１、３１）
は、魚ロボット（１）に搭載され、超音波（ａ）を発信
する超音波発信機（３１）と、超音波（ａ）に基づいて
魚ロボット（１）の位置を検出する位置検出手段
（５_１）とを含むことがある。

【００１０】また、魚ロボットを制御する他の制御手段
（４、５）を更に具備することがある。このとき、他の
制御手段（４、５）は、所定のアルゴリズムに従って、
魚ロボット（１）の動きを指示する第１指示手段
（５_２）と、操作者により操作され、魚ロボット（１）
の動きを指示する第２指示手段（４）と、魚ロボット
（１）が、第１指示手段（５_２）と第２指示手段（４）
のいずれに制御されるかを定める決定手段（５_２）とを
含むことが望ましい。

【００１１】また、魚ロボット（１）のそれぞれは、概
ね、それぞれ一の閉路（４１）に沿って回遊することが
望ましい。

【００１２】また、魚ロボット（１）は、本体（１１）
と、本体（１１）に接続され、且つ、振動して推進力を
発生する振動翼（１７、１８）とを含むことがある。こ
のとき、振動翼（１７、１８）は、本体（１１）に対し
て一の中心角θをなす方向を中心として振動することが
ある。これにより、魚ロボット（１）は、概ね、一の閉
路（４１）に沿って回遊する。

【００１３】また、魚ロボット（１）は、重力が作用す
る重力方向に、概ね周期的に浮沈することが望ましい。
これは、リアリティー性を高め、魚ロボット（１）を見
ている者を楽しませる。

【００１４】このとき、魚ロボット（１）は、タンク
（２９_１、２９_２）と、タンク（２９ _１、２９_２）に水
の一部を注水及び排水するポンプ（２８_１、２８_２）と
を含むことがある。魚ロボット（１）の重力方向の位置
は、タンク（２９_１、２９_２）の内部に有る水の量によ
り調節される。

【００１５】また、当該水族館において、水が満たされ
た水槽（２）と、更に他の制御手段（５）とを更に具備
することがある。ここで魚ロボット（１）は水中に位置
する。このとき、更に他の制御手段（５）は、水を伝搬
する電波（ｆ）により制御信号（ｅ）を伝送し、魚ロボ
ット（１）は、制御信号（ｅ）に応じて動作することが
望ましい。電波（ｆ）により制御信号（ｅ）が伝送され
ることにより、魚ロボット（１）の内部での信号処理が
迅速化される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明による実施の一形態の水族館を説明する。

【００１７】図１は、当該水族館の構成を示す。当該水
族館は、魚ロボット１が水が満たされた水槽２と共に備
えられている。水槽２の中には複数の魚ロボット１が遊
泳している。

【００１８】魚ロボット１は、よりアミューズメント性
を高める観点から、深海魚のような入手しにくい魚類、
シーラカンスのような古代魚、又は、絶滅してしまった
ために入手不可能な魚類の形態を模擬していることが好
ましい。本実施の形態では、魚ロボット１は、シーラカ
ンスの形態を模擬している。

【００１９】当該水族館は、更に、超音波センサ３と、
操作部４と、制御装置５と、電波発信機６とを含む。超
音波センサ３は、魚ロボット１の位置の検出に使用され
る。操作部４には、ジョイスティック４ａと切り替えス
イッチ４ｂとが設けられている。当該水族館を訪問する
訪問客は、ジョイスティック４ａを操作して、魚ロボッ
ト１がどのように動くかを指示することができる。切り
替えスイッチ４ｂは、魚ロボット１がジョイステック４
ａの操作に基づいて制御されるか、又は、制御装置５に
搭載されたソフトウエアに記載されたアルゴリズムに従
って制御されるかを指定する。

【００２０】制御装置５は、切り替えスイッチ４ｂの状
態に応じて、搭載されたソフトウエアに記載されたアル
ゴリズムに従って、又は、ジョイステック４ａの操作に
基づいて、魚ロボット１を制御する。制御装置５は、魚
ロボット１を制御する信号を発生する。電波発信機６
は、その信号を、魚ロボット１に電波で発信して伝え
る。

【００２１】図２は、魚ロボット１を制御する制御系の
系統図である。

【００２２】魚ロボット１は、超音波ａを発信する。超
音波ａは、魚ロボット１の位置の検出に使用される。超
音波センサ３は、水中を伝搬する超音波ａを受信し、電
気信号ｂに変換する。電気信号ｂは、制御装置５に伝送
される。

【００２３】一方、操作部４は、ジョイスティック４ａ
になされた操作の内容を示す操作信号ｃ_１を制御装置５
に伝送する。更に操作部４は、切り替えスイッチ４ｂの
状態に応じて、検出された魚ロボット１の動きとジョイ
スティック４ａになされた操作とのいずれに基づいて、
魚ロボット１が制御されるかを指定する指定信号ｃ_２を
制御装置５に出力する。

【００２４】制御装置５は、位置検出部５_１と制御部５
_２とを含む。位置検出部５_１は、電気信号ｂに基づい
て、魚ロボット１の位置を検出する。魚ロボット１の位
置は、位置信号ｄにより制御部５_２に伝達される。

【００２５】制御部５_２は、魚ロボット１の動きを決定
する。切り替えスイッチ４ｂにより、ジョイスティック
４ａの操作に応じて魚ロボット１が制御されることが指
定されている場合、制御部５_２は、ジョイスティック４
ａの操作の内容に基づいて魚ロボット１の動きを決定す
る。切り替えスイッチ４ｂにより、制御装置５に内蔵さ
れているソフトウエアに記載されたアルゴリズムに従っ
て魚ロボット１が制御されることが指定されている場
合、制御装置５は、そのアルゴリズムに従って、魚ロボ
ット１の位置を参照しながら魚ロボット１の動きを決定
する。制御部５_２は、魚ロボット１の動きを指示する制
御信号ｅを生成し、電波発信機６に出力する。電波発信
機６は、制御信号ｅを制御電波ｆに変換し、魚ロボット
１に発信する。

【００２６】続いて、魚ロボット１の構成を説明する。
図３（ａ）は、魚ロボット１の外観の平面図である。図
３（ｂ）は、魚ロボット１の外観の側面図である。魚ロ
ボット１は、魚ロボット本体１１を含む。魚ロボット本
体１１には、２つの胸びれ１２_１、１２_２、２つの腹び
れ１３_１、１３_２、第１背びれ１４、第２背びれ１５、
第１しりびれ１６、第２しりびれ１７が接続されてい
る。第２しりびれ１７には、尾びれ１８が接続されてい
る。胸びれ１２_１、１２_２、腹びれ１３_１、１３ _２、第
１背びれ１４、第２背びれ１５、第１しりびれ１６、第
２しりびれ１７及び尾びれ１８は、いずれも、弾力性を
有する軟質のプラスチックで形成されている。

【００２７】図４（ａ）は、魚ロボット１の内部構造を
示す平面図である。図４（ａ）に示されているように、
胸びれ１２_１、１２_２は、それぞれ、回動軸１９_１、１
９_２に枢着されている。胸びれ１２_１は、モータ２０_１
に駆動され、回動軸１９_１の回りに、且つ、矢２１_１が
示す方向に振動する。胸びれ１２_２は、モータ２０_２に
駆動されて、回動軸１９_２の回りに、且つ、矢２１_２が
示す方向に振動する。

【００２８】腹びれ１３_１、１３_２も同様に、それぞれ
一の回動軸（図示されない）に枢着されている。腹びれ
１３_１、１３_２は、それぞれ、図４（ｂ）に示されてい
るモータ２０_３、２０_４により駆動される。腹びれ１３
_１、１３_２は、それぞれ、図４（ａ）の矢２２_１、２２
_２が示す方向に振動する。

【００２９】更に、第２背びれ１５、第１しりびれ１６
も同様に、それぞれ一の回転軸（図示されない）に枢着
されている。第２背びれ１５、第１しりびれ１６は、そ
れぞれ、図４（ｂ）に示されているモータ２０_５、２０
_６により駆動され、それぞれ矢２３、２４が示す方向に
振動する。

【００３０】上述の胸びれ１２_１、１２_２、腹びれ１３
_１、１３_２、第２背びれ１５、第１しりびれ１６は、魚
ロボット１の姿勢を制御するのに使用される。

【００３１】第１背びれ１４は、固定されている。第１
背びれ１４は、魚ロボット１の姿勢の安定化に寄与す
る。

【００３２】第２しりびれ１７は、振動翼１７_１と振動
翼１７_２とを含む。振動翼１７_１の一端は、図１（ａ）
に示されているように、回動軸２５に枢着されている。
振動翼１７_１は、モータ２０_７により駆動され、回動軸
２５の回りに、矢２６が示す方向に振動する。振動翼１
７_１の他端は、回動軸２７に接続されている。振動翼１
７_２の一端は、回動軸２７に枢着されている。振動翼１
７_２は、回動軸２７の回りに、矢２６が示す方向に振動
する。

【００３３】振動翼１７_１と振動翼１７_２との振動の位
相はずらされており、振動翼１７_１と振動翼１７_２と
は、あたかもシーラカンスの実物のようにしなやかに波
打つ。

【００３４】振動翼１７_１と振動翼１７_２とが行う振動
の振動数ｆは、次式：ｆ＝Ｓ・（Ｕ／Ｄ）Ｄ：魚ロボット本体１１の幅Ｄ（図２（ａ）参照）Ｕ：魚ロボット１の速度Ｓ：定数により定められる。Ｓは、実物の魚の動き及び形状から
定められる。このようにｆを定めることにより、第２し
りびれ１７は、あたかも本物の魚のように振動する。

【００３５】第２しりびれ１７には、図３（ｂ）に示さ
れているように、尾びれ１８が接続されている。尾びれ
１８は、図示されない回動軸の回りに回動する。尾びれ
１８は、図示されない回動軸の回りに、矢２６が示す方
向に振動する。

【００３６】更に魚ロボット１は、図４（ｂ）に示され
ているように、ポンプ２８_１、２８ _２とタンク２９_１、
２９_２とを含む。タンク２９_１は、魚ロボット１の頭部
に位置する。タンク２９_２は、前述のモータ２０_３〜２
０_８を挟むように位置する。ポンプ２８_１、２８_２は、
タンク２９_１、２９_２に水を注入し、又は、水を排出す
る。魚ロボット１の重力方向の位置は、タンクの内部に
ある水の量により調節される。タンク２９_１、２９_２に
水が注入され、又は、水が排出されることにより、魚ロ
ボット１は重力方向に浮沈する。

【００３７】更に魚ロボット１は、受信機３０を含む。
受信機３０は、電波発信機６が発信する制御電波ｆを受
信する。モータ２０_１〜２０_８及びポンプ２８_１、２８
_２は、制御電波ｆに応答して動作する。即ち、上述の胸
びれ１２_１、１２_２、腹びれ１３_１、１３_２、第２背び
れ１５、第１しりびれ１６、第２しりびれ１７、及び尾
びれ１８の振動の周波数、位相及び振幅は、制御装置５
により制御される。

【００３８】胸びれ１２_１、１２_２、腹びれ１３_１、１
３_２、第２背びれ１５、第１しりびれ１６、第２しりび
れ１７の第１振動翼１７_１、第２振動翼１７_２、及び尾
びれ１８の振動の周波数、位相及び振幅は、魚ロボット
１が所望の方向、所望の速度で動くように決定される。
その決定には、”ＰｒｏｐｌｕｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ
ｗｉｔｈＦｌｅｘｉｂｌｅ／ＲｉｇｉｄＯｓｃｉ
ｌｌａｔｉｎｇＦｉｎ”，ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆＯｃｅａｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｖ
ｏｌ．２０，Ｎｏ．１（１９９５）ｐ．２３〜ｐ．３
０に開示されている、ニューラルネットワークを用いた
手法が使用される。この結果、胸びれ１２_１、１２_２、
腹びれ１３_１、１３_２、第２背びれ１５、第１しりびれ
１６、第２しりびれ１７、及び尾びれ１８は、制御装置
５により制御され、あたかも現実のシーラカンスのひれ
の動きのようにしなやかに動く。このような動きは、魚
ロボット１を見る者を楽しませる。

【００３９】更に魚ロボット１は、超音波発信機３１を
含む。超音波発信機３１は、前述の超音波ａを発信す
る。超音波ａは、前述されているように、魚ロボット１
の位置の検出に使用される。

【００４０】更に魚ロボット１は、電池３２を含む。電
池３２は、魚ロボット１の各部に電源電圧を供給する。

【００４１】続いて、魚ロボット１の運動の態様につい
て説明する。切り替えスイッチ４ｂにより制御装置５に
内蔵されているソフトウエアに記載されたアルゴリズム
に従って魚ロボット１が制御されることが指定されてい
る場合、魚ロボット１は、図５（ａ）に示されているよ
うに、概ね閉路４１に沿って回遊するように指示が与え
られる。即ち、魚ロボット１は、図５（ｂ）に示されて
いるように、魚ロボット本体１１の中心線１１ａと、所
定の角θをなす方向を中心として、第２しりびれ１７の
第１振動翼１７_１と第２振動翼１７_２とを振動するよう
に指示が与えられる。中心線１１ａと、所定の角θをな
す方向を中心として、第１振動翼１７_１と第２振動翼１
７_２とが振動すると、魚ロボット１は、概ね、閉路４１
に沿って回遊する。

【００４２】このとき、図６に示されているように、魚
ロボット１は、周期的に浮沈する。魚ロボット１が周期
的に浮沈することにより、魚ロボット１の動きが、より
実際の魚類の動きに近くなり、リアリティー性が高ま
る。魚ロボット１の浮沈は、ポンプ２８_１、２８_２がタ
ンク２９_１、２９_２に注排水することにより行われる。

【００４３】但し、魚ロボット１相互の距離Δｌが、所
定の距離Ｌよりも小さくなると、魚ロボット１は、衝突
を回避するように運動する。距離Δｌは、位置検出部５
_１により検出される魚ロボット１の位置から検出され
る。図７に示されているように、魚ロボット１_１と魚ロ
ボット１_２との距離Δが、距離Δｌが所定の距離Ｌより
も小さくなったとする。魚ロボット１_１、魚ロボット１
_２のそれぞれに対し、互いに異なる角θ_１、θ_２がそれ
ぞれ定められる。魚ロボット１_１の第１振動翼１７_１と
第２振動翼１７_２とは、魚ロボット本体１１の中心線１
１ａと角θ_１をなす方向を中心として振動するように制
御される。魚ロボット１_２の第１振動翼１７_１と第２振
動翼１７_２とは、魚ロボット本体１１と角θ_２をなす方
向を中心として振動するように制御される。これによ
り、魚ロボット１_１と魚ロボット１_２とは異なる方向に
運動することになり、それらが衝突することが回避され
る。更に、このような動きは、魚ロボット１を見るもの
を楽しませる。

【００４４】一方、前述されているように、切り替えス
イッチ４ｂにより、ジョイスティック４ａの操作に応じ
て魚ロボット１が制御されることが指定されている場
合、ジョイスティック４ａの操作に応答して、魚ロボッ
ト１は運動する。ジョイスティック４ａにより、魚ロボ
ット１が運動すべき方向が定められると、制御装置５
は、その方向に魚ロボット１が運動するように、胸びれ
１２_１、１２_２、腹びれ１３_１、１３_２、第２背びれ１
５、第１しりびれ１６、第２しりびれ１７、及び尾びれ
１８の動きを定める。これにより、魚ロボット１は、ジ
ョイスティック４ａを操作に応じた方向に運動する。ジ
ョイスティック４ａを操作する操作者は、魚ロボット１
がジョイスティック４ａの操作に応じて運動するのを見
て楽しむことができる。

【００４５】このように、魚ロボット１の動きは、それ
を見るものを楽しませる。本実施の形態の水族館は、エ
ンターテイメント性が高く、集客効果が期待できる。

【００４６】なお、本実施の形態において、電波発信機
６の代わりに超音波発信機が使用されることも可能であ
る。この場合、魚ロボット１を制御する制御電波ｆの代
わりに、超音波による信号が使用されることになる。し
かし、迅速に魚ロボット１の内部での信号処理を行う観
点から、本実施の形態のように、制御電波ｆを使用して
魚ロボット１の制御を行うことが望ましい。電波により
水中で信号を送信することは、水中での電波の減衰率が
大きいことから一般に困難であると考えられており、水
中で信号を送信する場合には、一般に、超音波を使用す
ることが多い。しかし、水中を伝搬する電波により信号
を送信することは現実に可能である。というのも、電波
の水中の減衰率は、周波数が１００Ｍｚの場合、約１０
ｄＢ／ｍであり、これは１０ｍ以内の距離であれば、電
波による２点間の通信は充分に可能であることを意味し
ている。そこで、制御電波ｆを使用しながら魚ロボット
１の制御が行われ、魚ロボット１の内部での信号処理の
迅速化が図られている。

【００４７】制御電波ｆは、制御信号ｅをＦＭ変調して
発生されることが望ましい。ＦＭ波である制御電波ｆ
は、減衰の影響を受けにくい。

【００４８】

【発明の効果】本発明により、集客効果が多いに期待で
きるアミューズメント施設が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による実施の一形態の水族館を
示す。

【図２】図２は、魚ロボット１の制御系を示す。

【図３】図３は、魚ロボット１の外観を示す。

【図４】図４は、魚ロボット１の内部の構成を示す。

【図５】図５は、魚ロボット１の動きを説明する図であ
る。

【図６】図６は、魚ロボット１の動きを説明する図であ
る。

【図７】図７は、魚ロボット１の動きを説明する図であ
る。

【符号の説明】１：水槽２：魚ロボット３：超音波センサ４：操作部５：制御装置５_１：位置検出部５_２：制御部６：電波発信機２８_１、２８_２：ポンプ２９_１、２９_２：タンク３１：超音波発信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C150 AA14 CA02 DA19 DA20 DK02 EB01 EB02 EF32 EG07 3F059 AA00 BA00 BB04 DA08 DD18 DE06 FC01 3F060 AA00 BA10 CA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】魚類の形態を模擬する複数の魚ロボット
を具備する水族館。
【請求項２】請求項１の水族館において、前記魚ロボットのうちの一の魚ロボットの動きは、前記
魚ロボットのうちの他の魚ロボットの動きに基づいて定
められる水族館。
【請求項３】請求項２の水族館において、前記魚ロボットの位置を検出する検出手段と、前記位置に基づいて、前記魚ロボットを制御する制御手
段とを更に具備する水族館。
【請求項４】請求項３の水族館において、前記検出手段は、前記魚ロボットに搭載され、超音波を発信する超音波発
信機と、前記超音波に基づいて前記位置を検出する位置検出手段
とを含む水族館。
【請求項５】請求項１の水族館において、前記魚ロボットを制御する他の制御手段を更に具備し、前記他の制御手段は、所定のアルゴリズムに従って、前記魚ロボットに第１動
きを指示する第１指示手段と、操作者の操作に応じて、前記魚ロボットに第２動きを指
示する第２指示手段と、前記魚ロボットが、第１動きと、第２動きのいずれを行
うかを定める決定手段とを含む水族館。
【請求項６】請求項１の水族館において、前記魚ロボットのそれぞれは、概ね、それぞれ一の閉路
に沿って回遊する水族館。
【請求項７】請求項６の水族館において、前記魚ロボットは、本体と、前記本体に接続され、且つ、振動して推進力を発生する
振動翼とを含み、前記振動翼は、前記本体に対して一の中心角をなす方向
を中心として振動する水族館。
【請求項８】請求項６の水族館において、前記魚ロボットは、重力が作用する重力方向に、概ね周
期的に浮沈する水族館。
【請求項９】請求項８の水族館において、前記魚ロボットは、タンクと、前記タンクに前記水の一部を注水及び排水するポンプと
を含み、前記魚ロボットの前記重力方向の位置は、前記水のう
ち、前記タンクの内部に有るものの量により調節される
水族館。
【請求項１０】請求項１の水族館において、水が満たされた水槽と、ここで前記魚ロボットは前記水
の中に位置し、更に他の制御手段とを更に具備し、前記更に他の制御手段は、前記水を伝搬する電波により
制御信号を発信し、前記魚ロボットは、前記制御信号に応じて動作する水族
館。