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2016 Fiscal Year Research-status Report

たわみ状態を積極的に活用したテザー利用技術の開発

Research Project

Project/Area Number 26820075
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

竹原 昭一郎  上智大学, 理工学部, 准教授 (20431819)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsテザー / マルチボディダイナミクス / 巻き取り制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,宇宙空間における物や人の輸送・移動手段として有効とされているテザー(ワイヤーロープやひも)の利用に関して,大変形を含めたテザー技術の研究基盤を確立する試みである.本研究により,たわみ状態積極的に活用したテザー利用技術を開発することを目的としている.
計画している具体的な研究項目は微小重力下における新たなテザーの巻き取り方と張力方向の制御を組み合わせた方法を提案し,その有効性について明らかにすること,大変形状態におけるテザーの数値シミュレータの開発として,展開運動の再現や3次元化を行うこと,疑似的な微小重力下を再現可能な実験装置を開発し,実証実験を実施することである.
今年度の実績としては,疑似的な微小重力下における実証実験において,制御基盤の小型化や効率化を実施することができた.この開発によって,昨年度開発したエネルギー郊外を利用した制御方法の実験的検証を行うことができる.また,数値シミュレーションモデルに関しては,射出運動の実現に成功した,昨年度提案したエネルギー勾配を利用した制御方法を射出も含むシミュレーションに適応したところ、提案方法の有用さを示すことができた.特に射出によるテザーのたわみを効率よく除去することができ,本提案でもあるたわみ状態を積極的に活用したテザー利用技術の進展に貢献できる結果を得ることができた.数値シミュレーションモデルの3次元化に関しては,2次元モデルによる検討で提案制御法の検討ができるため2次元モデルの詳細化に焦点を絞ることとした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規に開発したコントローラーを用いた実験により,実験の効率化や幅広い条件での実験が実施でき,数値シミュレーションにおいても射出運動の模擬が可能となったため.

Strategy for Future Research Activity

提案したエネルギー勾配を利用した制御方法の実験的な検証と数値シミュレーションへの実装を行う予定である.

Causes of Carryover

特許申請の中で出たアイデアの内容の充実を図るため、2016年の12月までかけて検討を行い、成果を得ました。それに伴い、2017年度の国際会議にて対外発表を行うため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

国際会議Eccomas2017に参加するための旅費に使用する予定。

  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 長さ変化を伴うテザー・剛体系の連成運動解析2017

    • Author(s)
      宮地 航, 竹原 昭一郎, 植松 優
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 83 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00530

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] テザーの速度可変式巻取り制御に関する研究2016

    • Author(s)
      植松優、竹原昭一郎、宮地航
    • Organizer
      Dynamics and Design Conference 2016
    • Place of Presentation
      山口大学(山口県・宇部市)
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-26
  • [Presentation] Modeling and attitude control of the mobility device using tether in microgravity environment2016

    • Author(s)
      宮地航、竹原昭一郎、植松優
    • Organizer
      ACMD2016
    • Place of Presentation
      金沢都ホテル(石川県・金沢地)
    • Year and Date
      2016-08-08 – 2016-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微少重力下におけるテザーの巻き取り制御2016

    • Author(s)
      植松優、竹原昭一郎、宮地航
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Patent(Industrial Property Rights)] テザーを用いた移動装置及び移動方法2016

    • Inventor(s)
      竹原昭一郎,宮地航,植松優
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人上智大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-081794
    • Filing Date
      2016-04-15

URL: 

Published: 2018-01-16  

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