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直動関節をもつ柔軟宇宙ロボットのダイナミクスと制御について

Research Project

Project/Area Number 07751008
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

外本 伸治  佐賀大学, 理工学部, 助教授 (80199463)

Project Period (FY) 1995
Project Status Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords宇宙ロボット / 柔軟構造物 / 運動制御 / 振動制御 / 逆動力学 / 逆運動学
Research Abstract

この研究では,柔軟なリンクを直動関節と回転関節により鎖状に連結したマニピュレータを持つ宇宙ロボットを研究対象とし,そのダイナミクスおよび制御法について,以下のように研究を進めた.
1.回転関節のみで結合される従来型の宇宙ロボットと直動関節・回転関節を持つ宇宙ロボットの運動学的特性の比較を行った.その結果,可操作性や可到達領域は従来型の宇宙ロボットとさほど変わらないが,特異姿勢や作業に必要な空間などは従来型の宇宙ロボットよりも有利であることがわかった.
2.地球周回軌道上の宇宙ロボットの運動方程式の導出およびそのプログラムの開発を行った.運動量およびエネルギーの保存性により,プログラムの確認および計算精度の確認を行った.
3.ロボットアームの柔軟性については,特に展開関数と計算量および弾性変形の表現精度を調べた.その結果,並進直交モードは計算量の点では有利であるが,実際の弾性変形状態を表現するには必ずしも適していないことがわかった.
4.軌道計画については,遺伝的アルゴリズムを適用することにより研究を進めた.すでにプログラムは動いているが,コーディングの方法や適合値関数などについて,さらに研究を深める必要がある.
5.逆運動学および分解加速度制御に基づき,直動関節・回転関節を持つ柔軟宇宙ロボットの軌道制御についての研究を行った.しかし,柔軟リンクの弾性振動モードが発散しやすく,さらに研究が必要である.

Report

(1 results)
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All Other

All Publications (3 results)

  • [Publications] Shinji Hokamoto: "Nonlinear Dynamics and Control of a Flexible Space-Basec Robot with Slewing-Deployable Links" Proceeding of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 536-539 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Shinji Hokamoto: "Dynamics and Control of Mobile Flexible Manipulators with Slewing and Deployable Links" Advances in the Astronautical Sciences. Vol.90. 339-357 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] 外本 伸治: "直動リンクをもつ柔軟宇宙ロボットの運動方程式とダイナミクス" 日本機械学会論文集(C編). 62(掲載予定). (1996)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report

URL: 

Published: 1995-04-01   Modified: 2016-04-21  

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