| 研究課題/領域番号 |
13650496
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
制御工学
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
國井 康晴 中央大学, 理工学部, 助教授 (60297108)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 惑星探査 / 着陸探査 / 表面探査 / ローバ / マニピュレータ / 超音波モータ / 宇宙仕様化 / 宇宙ロボット / 超音波振動子 |
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| 研究概要 |
超音波振動技術を宇宙空間で用いることを検討し、特に月、惑星表面の科学探査において応用し、地質サンプルを周辺から採取するための探査機搭載型マニピュレータ、及び、サンプルの観測前の準備加工技術に関して検討を進めた。
まず、超音波モータを対象に、宇宙環境への適応性と、問題点を議論した。モータは、すべての探査システムの基礎となる部品であり、かつ、超音波振動技術の基礎となる超音波振動子を扱うことになり、超音波技術の宇宙仕様化に向け、最初のステップとなる。試験は、民生用超音波モータを用い、「振動環境試験」、「放射線曝露試験」、「熱環境試験」、「真空環境試験」、そして、「熱真空試験」を実施した。振動、放射線、真空環境試験では、ともに良好な結果が得られた。一方、熱及び、熱真空試験では、高温時に特性の劣化が確認され、原因として、摩擦材の劣化が、電子顕微鏡などを用いて確認された。その対策として、現在、材料試験を実施し、原因の特定を進めており、今後の課題となった。
次に、応用例として、サンプル採取のための小型軽量マニピュレータの開発を行った。採取作業時、各関節は作業の殆どの時間を停止している。しかし、停止時間中も姿勢維持のためエネルギーを消費し続ける。一方、超音波モータは、大きな静止トルクを有し、擬似的なクラッチ機能を有するため、電力供給及び制御が不要である。また、非常に軽量であるため、先端部への重量配分を減少し、大きな可搬重量を維持したまま、軽量化が可能となった。最終的に、超音波モータのリンク構造物への適用の有効性が確認され、今後、ソーラパネルなどのリンク機構への応用が議論できた。また、最後に、サンプルのコアリング方式に関して検討し可能性に関して議論し、初期的な検討を行った。
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