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全方向型惑星探査ローバーの開発とその挙動解析・制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12450395
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 航空宇宙工学
研究機関九州大学

研究代表者

外本 伸治  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (80199463)

研究分担者 藤田 浩輝  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00315110)
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
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2001年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード惑星探査ローバー / ホッピングローバー / 微小重力シミュレータ / 三次元地形推定 / 軌道計画 / 自律制御 / 微小重力環境 / カメラ画像 / 多脚ローバー
研究概要

本研究では,重力が微小な小天体の探査に適したローバーについて研究した正多面体の中心体と複数の伸展脚で構成される幾何学的に3次元等方性形状をした惑星探査ローバーを提案し,惑星上での挙動解析と制御について検討した.得られた成果の概要を以下に述べる.
1.静的挙動が可能な探査ローバーは正十二面体ローバーと正二十面体ローバーだけであり,それらのローバーにおいても脚にかなりの伸展長が必要となる.
2.正多面体ローバーにおいて,脚の撃力による動的挙動は有効な移動方法であり,静的歩行では登坂できない傾斜面も登ることが可能になる.
3.挙動における正多面体ローバーの姿勢パターンを分類し,動的挙動を支配する運動方程式ならびに脚反力を見積もるアルゴリズムを開発した.
4.ホッピングローバーの運動模擬システムでは,カウンターバランスを用いる受動的な方法は適用できず,能動的に張力を制御する微小重力装置が有効である.
5.微小重力シミュレータでは,探査ローバーの空中での加速度運動を模擬するために,偏差の積分補償による張力制御システムが有効である.
6.テンプレートマッチング法を用いたShape From Shading(SFS)アルゴリズム初期値設定法は,惑星の地形図を推定するにあたって有用な方法であるが,テンプレート画像の種類や枚数の選択に注意が必要である.
7.反射特性モデルとして提案した修正Hapkeモデルは有効であり,その結果,複数画像を用いたSFSアルゴリズムが利用可能になる.

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

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Shinji Hokamoto, Manabu Ochi: "Fundamental Abilities of Multi-Legged Rover with Isotropic Shape"Proceeding of the 22nd International Symposium on Space Technology and Science. 1627-1632 (2000)

    • 説明
      「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] Shinji Hokamoto, Manabu Ochi: "Dynamic Behavior of a Multi-Legged Planetary Rover of Isotropic Shape"Proceedings of the 6th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space. (CD-ROM). (2001)

    • 説明
      「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] Koki Fujita, Shinji Hokamoto: "Initial Value Setting Efficient for Shape from Shading to Estimate 3-D Terrain"Proceedings of 11th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics. 332-337 (2001)

    • 説明
      「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] Koki Fujita, Shinji Hokamoto: "An Autonomous Path Planning of a Rover Utilizing Multi-Image Shape from Shading"Proceeding of AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference. (CD-ROM). (2002)

    • 説明
      「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] Shinji Hokamoto, Manabu Ochi: "Fundamental Abilities of Multi-Legged Rover with Isotropic Shape"Proceedings of the 22nd International Symposium on Space Technology and Science. 1627-1632 (2000)

    • 説明
      「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] Shinji Hokamoto, Manabu Ochi: "Dynamic Behavior of a Multi-Legged Planetary Rover of Isotropic Shape"Proceedings of the 6th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS). (CD-ROM). (2001)

    • 説明
      「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] Koki Fujita, Shinmi Hokamoto: "Initial Value Setting Efficient for Shape from Shading to estimate 3-D Terrain"Proceedings of 11th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics. 322-337 (2001)

    • 説明
      「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] Koki Fujita, Shinji Hokamoto: "An Autonomous Path Planning of a Rover Utilizing Multi-Image Shape from Shading"Proceeding of AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference. (CD-ROM) Paper number AIAA 2002-4825. (2002)

    • 説明
      「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] Koki Fujita, Shinji Hokamoto: "An Antonomous Path Planning of a Rover Utilizing Multi-Image Shape from Shading"Proc. of the AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference. (CD-ROM). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji Hokamoto, Manabu Ochi: "Dynamic Behavior of a Multi-Legged Planetary Rover of Isotropic Shape"Proc.6th International Symposium on Artificial Intelligence and Robots & Automation in Space. (CD-ROM). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koki Fujita, Shinji Hokamoto: "Initial Value Setting Efficient for Shape from Shading to Estimate 3-D Terrain"Proc.11th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji HOKAMOTO,Manabu OCHI: "Fundamental Abilities of Multi-Legged Rover with Isotropic Shape"Proc.of the 22nd International Symposium on Space Technology and Sciences. 1627-1632 (2000)

    • 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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