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微小重力下におけるマイクロロボットの移動メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 12450173
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関宇宙科学研究所

研究代表者

中谷 一郎  宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 教授 (40150049)

研究分担者 國井 康晴  中央大学, 理工学部, 助教授 (60297108)
黒田 洋司  明治大学, 理工学部, 助教授 (80281442)
久保田 孝  宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 助教授 (90211888)
山川 宏  宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 助教授 (50260013)
吉光 徹雄  宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 助手 (60332152)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2001年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2000年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード移動メカニズム / 微小重力環境 / ホッピンロボット / 無重力実験 / 自己位置同定 / マイクロロボット / トルカ駆動 / 太陽センサ
研究概要

本研究では、地球周回軌道上にある宇宙ステーションなどの人工構造物や小惑星や彗星などの小天体(大きさ数km程度)の表面のような重力の非常に小さい環境において、全方向に移動可能なメカニズムを有する超小型ロボットの研究を行った。また、微小重力環境で安全かつ確実なロボットの移動アルゴリズムと、ロボットの位置・姿勢を精度良く求めることのできる自己位置同定手法の確立を行った。以下に得られた成果を箇条書きに述べる。
1.移動メカニズムの検討
内部にトルカを有する移動方式を考案し、微小重力下で全方向に移動可能な方法を確立した。
2.自己位置同定手法の検討
太陽センサを用いた位置推定法を考案し、シミュレーションにより有効性を確認した。
3.カメラ画像に基づく運動推定
マイクロロボットのホッピング中の運動推定手法を構築し、簡易シミュレータにより運動推定手法の有効性を確認した。
4.行動計画手法の検討
地形情報に基づいて経路を生成する手法を考案した。
5.無重力落下実験
実験用マイクロロボットを試作し、ホッピング実験を行い、有効性を確認した。
6.宇宙探査システムへの応用
本研究で検討した移動メカニズムの宇宙探査への応用を検討し、宇宙探査ロボットシスチムの設計および小天体探査ロボットを試作した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (54件)

  • [文献書誌] T.Yoshimitsu: "Micro Hopping Robot for Asteroid Exploration"Proc. of 4th IAA Int. Conf. on Low-Cost Planetary Missions. IAA-L-1104 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月面探査ローバの自己位置同定手法"ロボティクス・メカトロニクス講演会'2000講演論文集. 2P1-09-008 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuroda: "Proposition of Microrover System for Lunar Exploration"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol. 12-3. 91-95 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田 孝: "摩擦を利用したホッピングロボットの研究"平成12年度無重量セミナー予稿集. 22-33 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉光 徹雄: "小惑星探査マイクロロボットMINERVA"第1回宇宙科学シンポジウム. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu: "Robotic Lander MINERVA, Its Mobility and Surface Exploration"AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting. 01-148. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu: "Nano-Rover MINERVA for Deep Space Exploration"Journal of Machine Intelligence and Robotics Control. Vol.3, No.3. 113-119 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota: "Path Planning for Newly Developed Microrover"Proc. of the 2001 Int. Conf. on Robotics and Automation. No.4. 3710-3715 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota: "New Mobility Using Elastic Energy in the Microgravity"Proc. of 4th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous. 249-254 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota: "Newly Developed Microrover System for Lunar Exploration"Proc. of Int. Conf. on Advanced Robotics. 451-456 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kunii: "Micro Manipulator with Lightweight and Low Power Consumption by using Ultrasonic Motor for Planetary Exploration Mmission"Proc. of Int. Conf. on Advanced Robotics. 457-462 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉光 徹雄: "小惑星探査ロボットにおける自律画像評価手法"第45回宇宙科学技術連合講演会予稿集. 01-1D6. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Nakatani: "New Mobility System Based on Elastic Energy under Microgravity"Proc. of the 2001 Int. Conf. on Robotics and Automation. No.3. 2296-2301 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月・惑星ロボット探査ミッション"第20回日本ロボット学会学術講演会. 1J21 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月面無人地質探査ローバのナビゲーション"第46回宇宙科学技術連合講演会. 2C16 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota: "New Mechanism of Attitude Control for Hopping Robot"Proc. of Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. 2631-2636 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月面探査ローバシステム"第3回システムインテグレーション部門講演会. D44-06 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉光 徹雄: "MINERVA FM status and camera calibration"第3回宇宙科学シンポジウム. 3-10 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu et al.: "Micro Hopping Robot for Asteroid Exploration,"Proc. of 4th IAA Int. Conf. on Low-Cost Planetary Missions. IAA-L- 1104 2000.. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "Self-Positioning Scheme for Lunar Exploration Rover (in Japanese)"Proc. of Annual Conf. on Robot Mechatronics. 2P1-09-008. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuroda, et al.: "Proposition of Microrover System for Lunar Exploration"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.12 No.3. 91-95 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota: "Study on Hopping Robot using Friction Force (in Japanese)"Seminar on Micro Gravity Environment. 22-33 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu et al.: "Asteroid Exploration Robot MINERVA (in Japanese)"Proc. of 1st Symposium on Space Science. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu et at.: "Robotic Lander MINERVA, Its Mobility and Surface Exploration,"AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting. 01-148 (2001)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu et al: "Nano-Rover MINERVA, for Deep Space Exploration,"Journal of Machine Intelligence and Robotics Control. Vol.3, No.3. 113-119 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "Path Planning for Newly Developed Microrover,"Proc. of the 2001 Int Conf. on Robotics and Automation. No.4. 3710-3715 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "New Mobility Using Elastic Energy in the Microgravity"Proc. of 4th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous. 249-254 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "Newly Developed Microrover System for Lunar Exploration,"Proc. of Int. Conf. on Advanced Robotics. 451-456 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kunii et al.: "Micro Manipulator with Lightweight and Low Power Consumption by using Ultrasonic Motor for Planetary Exploration Mmission,"Proc. of Int. Conf. on Advanced Robotics. 457-462 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu et al.: "Autonomous Image Evaluation Method for Asteroid Exploration Robot,(in Japanese)"Proc. of 45th Annual Conf. on Space Science and Technology. 01-106 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Nakatani et al.: "New Mobility System Based on Elastic Energy under Microgravity,"Proc. of the 2001 Int Conf. on Robotics and Automation. No.3. 2296-2301 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "Robotics Exploration Mission for the Moon or Planets, (in Japanese)"Proc. of 20th Annual Conf. of Japan Robot Society. IJ21. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "Navigation for Lunar Unmanned Exploration Rover, (in Japanese)"Proc. of 46th Annual Conf. on Space Science and Technology. 2C16. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "New Mechanism of Attitude Control for Hopping Robot,"The 2002 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2631-2636 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kubota, et al.: "Lunar Exploration Rover System, (in Japanese)"Proc. of 3rd Annual Conf. on System and Integration. D44-06. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu et al.: "MINERVA FM status and camera calibration, (in Japanese)"Proc. of 3rd Symposium on Space Science. 3-10 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Nakatani: "New Mobility System Based on Elastic Energy under Microgravity"Proc.of the 2001 Int.Conf.on Robotics and Automation. No.3. 2296-2301 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月・惑星ロボット探査ミッション"第20回日本ロボット学会学術講演会. 1J21 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月面無人地質探査ローバのナビゲーション"第46回宇宙科学技術連合講演会. 2C16 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kubota: "New Mechanism of Attitude Control for Hopping Robot"Proc.of Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 2631-2636 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田 孝: "月面探査ローバシステム"第3回システムインテグレーション部門講演会. D44-06 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 吉光 徹雄: "MINERVA FM status and camera calibration"第3回宇宙科学シンポジウム. P3-10 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu: "Nano-Rover MINERVA for Deep Space Exploration"Journal of Machine Intelligence and Robotics Control. Vol.3,No.3. 113-119 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kubota: "Path Planning for Newly Developed Microrover"Proc. of the 2001 Int. Conf. on Robotics and Automation. No.4. 3710-3715 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kubota: "New Mobility Using Elastic Energy in the Microgravity"Proc. of 4th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous. 249-254 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kubota: "Newly Developed Microrover System for Lunar Exploration"Proc. of Int. Conf. on Advanced Robotics. 451-456 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kunii: "Micro Manipulator with Lightweight and Low Power Consumption by using Ultrasonic Motor for Planetary Exploration Mmission"Proc. of Int. Conf. on Advanced Robotics. 457-462 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉光 徹雄: "小惑星探査ロボットにおける自律画像評価手法"第45回宇宙科学技術連合講演会予稿集. 01-1D6. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu: "Micro Hopping Robot for Asteroid Exploration"Proc.Of 4th IAA International Conference on Low-Cost Planetary Missions. IAA-L-1104. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田孝: "月面探査ローバの自己位置同定手法"ロボティクス・メカトロニクス講演会2000講演論文集. 2P1-09-008. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuroda: "Proposition of Microrover System for Lunar Exploration"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.12.,No.3. 91-95 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田孝: "摩擦を利用したホッピングロボットの研究"平成12年度無重量セミナー予稿集. 22-33 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉光徹雄: "小惑星探査マイクロロボットMINERVA"第1回宇宙科学シンポジウム. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshimitsu: "Robotic Lander MINERVA, Its Mobility and Surface Exploration"AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting. 01-148. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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