知能化宇宙作業ロボットによる宇宙トラス構造物の自律的組立に関する基礎研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452307
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 室津 義定 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福永 邦雄 大阪府立大学, 工学部, 教授 (60081296) ; 大須賀 公一 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (50191937) ; 柴田 浩 大阪府立大学, 工学部, 教授 (80094506) ; 小松 信雄 大阪府立大学, 工学部, 助手 (80215392) ; 泉田 啓 大阪府立大学, 工学部, 助手 (60206662)
• Keywords: 知能 / 宇宙作業ロボット / 宇宙トラス構造物 / 組立 / 実験 / 自律 / 教示 / 計画

Research Abstract

複腕の宇宙作業ロボットのダイナミックスの定式,シミュレーション・プログラムの開発,実験システムの設計を行った.ダイナミックスの定式にはケインの方法を用い,比較的計算効率の高い定式を実現できた.複数のマニュレータを持つ宇宙作業ロボットでは,作業によって異なる手先間の拘束条件により複腕協調作業の種類が非拘束協調作業,部分的拘束協調作業および完全拘束協調作業に分類できる。このうち,全マニピュレータのハンドが単一の剛体の対象をしっかりと把持した状態で行う,完全拘束協調作業について検討を進めてきた。その結果,宇宙空間に浮遊することを考慮するため定式方法は異なるが,地上の複数マニピュレータによる複腕協調制御の考え方を基本的に拡張できることが明らかになった。トラス構造物の組立作業においては,部分的拘束協調作業が本質的であるので,その点について検討を始めた。実際の作業では不連続に切り替わる,複数の手先の拘束状態を無理なく表現できる定式,安定に動作する制御方法は次年度以降の課題である。
宇宙ロボットの実験装置はエアパッドを用いて,二次元平面のテーブル上に摩擦なく支持され,衛星本体の位置/姿勢制御系によって自由に移動できる。3自由度スカラ型マニピュレータを二本持ち,軌道上の二次元運動を模擬できる。このうち,衛星本体の姿勢制御用コントロール・モーメント・ジャイロ(CMG)を数値シミュレーションにより設計した。環境の計測と認識のために,画像処理装置を含む制御システムを検討し,制御用計算機システムと計算機上で動作するリアルタイムOSを購入した。

Research Products

• [Publications] Murotsu,Y.,et al.: "Experimental Studies for Control of Manipulators Mounted on A Free-Flying Space Robot" IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2148-2154 (1993)
• [Publications] 室津義定,他: "宇宙ロボットによる浮遊物体補足作業の地上模擬制御実験" 第3回日本ロボット学会ロボットシンポジウム予稿集. 221-226 (1993)
• [Publications] 室津義定,泉田 啓,安田秀和: "複腕宇宙ロボットによる物体の操り" 第3回日本ロボット学会ロボットシンポジウム予稿集. 227-232 (1993)
• [Publications] 室津義定,泉田 啓,山本哲也: "宇宙ロボットの複腕協調作業に関する一考察" 日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋季大会講演集. 65-66 (1993)