2017 Fiscal Year Annual Research Report
Systematization of Shock Response Control Based on Momentum Exchange and Energy Exchange and Its Application to Lunar/Planetary Spacecraft
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26249023
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
原 進 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40329850)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大槻 真嗣 国立研究開発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, 工学研究科, 教授 (90166744)
橋本 樹明 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (70228419)
久保田 孝 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (90211888)
山田 啓介 関西大学, システム理工学部, 准教授 (80456798)
前田 孝雄 中央大学, 理工学部, 助教 (00761149)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 惑星探査 / 機械力学 / 制御工学 / 航空宇宙工学 / 衝撃 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らはこれまで，機械構造物に発生する衝撃応答制御の問題，特に衝撃を受ける際のリバウンドと加速度の抑制に着目し，運動量交換型衝撃吸収ダンパに基づく手法と，力学的エネルギーの交換に基づく手法について研究してきた．本研究では，衝撃エネルギーを粘性減衰により散逸させるのとは全く異なる，これら２種類の新理論に基づいた衝撃応答制御手法を発展させて，従来にはない厳しい仕様を満たす衝撃応答制御に関する体系的な方法論を確立することを目的とした．そして，主な応用対象として月惑星探査機の着陸機構を取り上げた．
本年度は本研究の最終年度にあたり，これまで継続して考えてきた小型化・軽量化の観点でいくつかの解決の方向性が確かめられた．一つ目はモータなどの電磁アクチュエータに比べてはるかに小型軽量化が可能な形状記憶合金をアクチュエータとして本問題に活用する方法を提案し，基礎的なシミュレーションならびに実験によりその有効性を確認した．その成果は研究期間終了直後に国際会議AIAA SciTechで発表するとともに，現在AIAAのJournal of Spacecraft and Rockets誌に投稿中である．また，同内容は名古屋大学とJAXAの共同で特許出願も果たした．二つ目として，力学的エネルギー交換型手法の一定の完成版と見る，可変剛性型衝撃応答制御機構の提案を行った．これに関する学会発表で研究代表者・分担者らは第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会SI2018優秀講演賞を受賞した．また，月惑星探査機着陸機構以外への応用課題についても研究分担者の山田らの成果をまとめた論文が日本機械学会論文集に掲載決定している．
これまで研究期間全体を通した一連の研究業績に対し，研究代表者の日本機械学会機械力学・計測制御部門2018年度パイオニア賞の受賞が確定している．
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| Research Progress Status |
平成29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 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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