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2013 Fiscal Year Annual Research Report

惑星探査機着陸時の衝撃応答制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23360104
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

原 進  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40329850)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大槻 真嗣  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50348827)
山田 陽滋  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90166744)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords惑星探査 / 機械力学・制御 / 制御工学 / 航空宇宙工学 / 衝撃
Research Abstract

本課題では機械構造物に入力される衝撃にともなう応答を制御する目的で,玉突きの原理とアクティブ制御を融合した,運動量交換型ダンパ機構について研究している.その応用として,次世代月惑星探査機の着陸時衝撃応答制御に活用し,リバウンドや転倒の防止を図り,ロバストで高信頼かつ経済的な着陸機構の実現を目指している.本年度交付申請書記載の三点の研究実施内容の内,一点目である,探査機上方への運動量交換のみならず,別のダンパ質量を下方に落す方式については,一つのダンパ質量のみで上下両方向の運動量交換を実現する手法を確立した.これは上下両方向で運動量交換の望ましいタイミングが異なる点に着目したことで導かれた手法であり,本手法により探査機への搭載質量の削減が可能になる.二点目である,2脚の実験装置を前提とした2次元での制御問題については,詳細なシミュレーションを実施することで本問題に関する衝撃応答制御の原理が明らかにされた.これまで1次元での問題においてはリバウンド抑制性能を中心に考察してきたが,2次元での問題を検討することによって,本研究が提案する制御方式が探査機の転倒防止にも有効であることを明らかにした.三点目である,エネルギー交換型の研究については着陸時の親機子機分離制御に関して,シミュレーションのみならず実験的にもその有効性を確認した.この成果はすでに海外の有力ジャーナルにも論文として投稿している.さらに,三点目の内容に関しては特許出願も行った.他に,振動系を有する対象に衝撃力が入力される際の検討も昨年度に引き続き実施した.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 Other

All Presentation (4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] 親機子機分離機構を備えた月惑星探査機着陸機構の2次元シミュレーション2014

    • Author(s)
      原  進・石川 凌・大槻真嗣・渡辺 翼・佐伯直亮
    • Organizer
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所 (神奈川県)
    • Year and Date
      20140109-20140110
  • [Presentation] Application of Plural Momentum Exchange Impact Dampers to Landing Gear Systems

    • Author(s)
      Tsubasa WATANABE, Susumu HARA and Masatsugu OTSUKI
    • Organizer
      The 64th International Astronautical Congress (IAC 2013)
    • Place of Presentation
      China National Convention Center(中国北京市)
  • [Presentation] Application of Momentum-Exchange-Impact-Damper to a Horizontal Collision Problem

    • Author(s)
      Zhenyu GAN, Tsubasa WATANABE and Susumu HARA
    • Organizer
      The 2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (IEEE-ICIT 2014)
    • Place of Presentation
      Haeundae Grand Hotel(韓国釜山広域市)
  • [Presentation] 2次元解析と複数MEIDを用いた惑星探査機の着陸応答制御

    • Author(s)
      渡辺 翼・原  進・大槻真嗣
    • Organizer
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      米子ビッグシップ(鳥取県)
  • [Remarks] 名古屋大学 大学院工学研究科 機械理工学専攻 安全知能学研究グループ 研究のページ

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/research/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 衝撃緩和及び跳ね返り低減システム、及び方法2014

    • Inventor(s)
      大槻真嗣・原  進・佐伯直亮
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人宇宙航空研究開発機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-072822
    • Filing Date
      2014-03-31

URL: 

Published: 2015-05-28  

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