2022 Fiscal Year Final Research Report
A study of an super-multidegree-of-freedom capture mechanism for non-cooperative spacecraft capture that mimics a thigmotropism of vines.
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20K04396
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ロボット / 宇宙 / 軌道上サービス / 捕獲 / 蔓 / 接触屈性 / スペースデブリ |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research project, the research group proposed a modular type coiling mechanism that focuses on a thigmotropism of vines as a mechanism for actively capturing space debris. The unit module consists of a link with a joint and a contact detector. The capture mechanism consists of the unit modules. Each link rotates triggered by a contact force to mimic the coiling of a plant. The motion plan and algorithm for capturing the target were clarified. Then, a real capture mechanism is designed and developed a prototype. Experiments and simulations demonstrated that the mechanism is able to capture the target by wrapping around the free-flying target.
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| Free Research Field |
宇宙工学，ロボット工学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
宇宙デブリ（軌道上の使用済み衛星・ロケットおよびその残骸）の増加に伴う宇宙環境の悪化は加速度的に進んでおり，デブリの除去が急務となっているが，専用の被把持機構を持たないデブリの捕獲は今だ実現していない．デブリ全体を絡みつく捕獲手法は有望視されているものの一つだが，本研究は植物の動作を模倣した全く新しい絡みつき手法を提案し，実現するためのアルゴリズム，機構について明らかにするとともに，有効性を示した．本研究成果によりデブリ除去システムの新たな可能性を示すとともに，超多リンクでありながら非常にシンプルな動作アルゴリズムで動作するモジュラータイプのロボットアーム制御法研究へも寄与した．
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