1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10044113
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉田 和哉 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00191578)
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| Keywords | 月・惑星探査 / 不整地走行 / Rocher-Bogieシステム / 走行力学 / ダイナミクスシミュレーション / トラクションコントロール / 6輪型ローバー |
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| Research Abstract |
本研究では,月・惑星表面上に送り込まれる無人探査ローバーが,地球からのマクロコマンドに従いながら,ローカルな地形を認識し自律的に障害物を回避しつつ広範囲を踏破し,ミッションを達成するための走行力学と制御法を明らかにすることを目的としている.米国ではNASAの主導のもと,火星探査計画が進行している.一方,日本では,宇宙科学研究所およびNASDAとの共同により月面探査計画が進められている.日米でそれぞれ進められている月・惑星探査計画において,互いの利益となるような研究交流を行うことも本研究の主要な目的の一つである.
本年度は特に,(1)不整地環境においてローバーが走行するための力学を考慮した走行制御法および(2)実験検査証用の6輪型ローバーモデルの開発と実験方法の検討を重点的におこなった.
まず,不整地におけるローバーの力学と走行制御法の検討においては,The SpaceDynと名付けた汎用多体系ダイナミクスシミュレーション環境を開発・拡張し,ローバーの走行力学をシミュレートする環境を整えた.米国の火星探査計画で用いられている6輪型ローバーは,Rocker-Bogieシステムと呼ばれるリンク機構を用いた特殊なサスペンションを採用しているが,その力学挙動を的確にモデリングすることができるようになった.また,不整地での車輪と地面の接地力・牽引力について,砂地を用いた環境で基礎的なデータを取得した.次いで,実験検証用のローバーモデルについては,Rocker-Bogie型サスペンションを用いた6輪型のモデルを開発し,自然不整地環境での走行試験を行った.同モデルはH8をベースとしたCPUボードを搭載し,サーボ制御系を構成している.
力学解析に立脚した踏破性能の高い制御系を開発し,それを6輪ローバーモデルへ実装して実験による検証を行うことが,次年度の課題である.
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[Publications] 吉田 和哉: "The Space Dyn: ダイナミクス計算のための MATLAB ツールボックス"計測と制御. 38・2. 138-143 (1999)
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[Publications] Kazuya Yoshida: "The Space Dyn:aMATLAB Tool box for Space and Mobile Robots"Proc.of 1999IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. Vol.3. 1633-1638 (1999)
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[Publications] 吉田 和哉: "タイヤモデルを考慮した連接ローバーの運動シミュレーション"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. IPI-06-046. 1-2 (1999)
