2015 Fiscal Year Annual Research Report
惑星探査ロボットの走行性能評価のためのＰＥＰＴによる紛体三次元解析
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24360352
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
桑木 賢也 岡山理科大学, 工学部, 教授 (80302917)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
衣笠 哲也 岡山理科大学, 工学部, 教授 (20321474)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 宇宙利用・探査 / 粉体工学 / 混相流 / ロボティクス / 可視化 / テラメカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
月や火星、小惑星などの表面を探査する小型ローバーに関する研究が広く行われている。その目的は様々であるが、このような天体の表面の多くは非常に細かい砂礫で覆われており、車輪や履帯または脚による移動機構を持つローバーが走行不能になる可能性が高い。従って、効率的に移動するためには砂礫とローバーがどのような力学（テラメカニクス）に支配されるのか明らかにする必要がある。
本研究は粉体解析に用いられるPEPT(Positron Emission Particle Tracking)を導入することでこれまで不可能であった砂礫粒子運動の3次元的な可視化を実現し、得られた車輪下の砂粒子の軌跡データから砂粒子の運動を明らかにし、それらと車輪の運動との関係を明らかにすることが目的である。
最終年度は、前年度３月に行った実験データを検討し、砂粒子の軌跡データの再現性を検討した。その結果、同じ初期位置の粒子軌跡でばらつきが確認された。これは車輪の通過後のわだちを観察すると、縞模様があり、規則的な変動があり、この変動中のどの位置が通過したかにより、軌跡にばらつきがあると考えられる。また、２次元的な動きを直接観察するため、容器側面に車輪を付けて運動を観察し、PEPTデータとの比較を行った。２次元断面の粉体層をビデオで観察し、PIV解析を行った。その結果、定性的には一致したが、定量的には十分一致しなかった。２次元と３次元の違いも考えられるが、２次元観察用の装置の再検討も必要であると思われる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 滑り角を持つ車輪下における砂粒の３次元軌跡の可視化2015
Author(s)
衣笠哲也, 桑木賢也, T. W. Leadbeater, J. Gargiuli, D. J. Parker, J. P. K. Seville, 吉田浩治, 天野久徳
Organizer
第33回日本ロボット学会学術講演会
Place of Presentation
東京電機大学東京千住キャンパス
Year and Date
2015-09-03 – 2015-09-05
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