2012 Fiscal Year Annual Research Report
新しい小天体探査を可能にする次世代移動探査メカニズムの研究
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24360101
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
久保田 孝 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (90211888)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉光 徹雄 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (60332152)
石上 玄也 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (90581455)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 惑星探査 / 航空宇宙工学 / 制御工学 / ロボット工学 |
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| Research Abstract |
本研究では,小天体表面においてさまざまな場所に点在する複数の目標地点に効率的に近づくことのできる移動メカニズムおよび探査手法の研究を行う.
今年度は,小惑星探査機「はやぶさ」に搭載したローバ「ミネルバ」を参考に,重力の小さい小天体表面を効率よく移動するメカニズムの検討を行った.目標地点に近づくためには,移動距離と移動方向をともに制御することが必要である.移動方向を制御するために,2つのアクチュエータを同時に動かし,そのトルク比を調整することで,所望の方向にホッピングする手法を考案した.その有効性を数学モデルに基づく,数値シミュレーションにより評価した.その結果,トルク比をうまく選択することで所望の方向へホップすることができることがわかった.
一方,小天体表面において移動距離を制御することは容易ではない.表面の摩擦および状態によって,ホッピング速度が左右されるからである.表面の摩擦を仮定すると,与えるトルクによりホップする速さとホップ角度を制御することができることがわかった.しかしながら摩擦は一定ではなく,また表面の凸凹や砂地等のような表面の変形も考慮に入れると,正確に移動距離を制御することは難しい.そこで,目標地点に到達するために,表面に沿って移動するクローリング移動について検討し,いくつかの手法を考案した.
考案した移動メカニズムを実験的に検証するために,平成25年度に落下塔を用いた無重力実験を計画している.その実験で用いるためのプロトタイプロボットを試作した.また地上でその動作を確認し,無重力実験に供することが可能であることがわかった.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通り,微小重力下での移動メカニズムについて,理論的検討および数値シミュレーションでの検討を実施した.また2つのアクチュエータを搭載したプロトタイプロボットを試作した.
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画通り,試作した実験用ロボットを用いて無重力実験を行う.
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