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惑星表面科学探査のための超音波振動を利用した岩石の切削機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15760157
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御
研究機関中央大学

研究代表者

國井 康晴  中央大学, 理工学部, 助教授 (60297108)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード超音波振動 / 掘削研磨 / 科学観測 / 地質探査 / テレサイエンス / 惑星表面探査 / ローバ / マニピュレータ / 月惑星探査システム / 岩石研削 / 超音波
研究概要

近年、惑星探査手法は従来のリモートセンシングから、着陸による地質探査へと移りつつある。着陸探査を支える重要な技術としてロボット技術があり、特に広範囲の地質探査を実現するためには移動手段として移動探査ロボットの存在が不可欠である。観測においては搭載マニピュレータが、サンプルの採取、観測機器の対象への誘導など、重要な機能を提供し、より正確な観測情報を得るため、観測準備加工が重要な課題となっている。
以上より本研究では、探査機の観測対象への誘導技術、サンプル採取技術、超音波振動を利用した観測準備加工に関して、理論解析及び構成方式を検討し、実際に試作、評価検討することを目的とした。
誘導技術に関しては、操縦者が指定した経路を探査機が周辺環境を考慮しながら補正する人間機械協調型の誘導方式を提案した。実際に車輪型試作移動探査機を開発し、室内及び河原での走行実験にてシステム及びアルゴリズムの評価を行った。
採取技術に関しては、影を利用し探索領域を限定することで、ステレオ視の高速化、高精度化、安定化を実現し、採取システムを構成、実験による評価を実施した。
加工技術においては、超音波振動をホーンによって先端部に集約し対象に印可することで、対象表面を微小に破砕して研削する方式を検討した。接触部における破砕現象とホーン形状の関係を明らかにするため、個別要素法により現象解析を試みた。その結果を用いて、最適なホーン形状に関して議論を行い、実験により確認を行った。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] サンプル採取のための影を利用した高精度ステレオ計測2006

    • 著者名/発表者名
      國井康晴, 潮田隆広
    • 雑誌名

      第11回ロボティクスシンポジア予稿集

      ページ: 501-506

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Human Machine Cooperative Tele-driving System with Command Path Compensation Algorithm2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kunii, M.Moriyama, S.Nagatsuka, Y.Ishimaru
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics 2005 (CDROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Human Machine Cooperative Tele-Driving System and Path Trajectory Compensation with Land Mark Selection2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kunii, M.Moriyama, S.Nagatsuka, Y.Ishimaru, T.Kubota
    • 雑誌名

      Proc.of Int.Symp.on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space' 2005 (CDROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Command Path Compensation Algorithm for Rover Tele-driving System and Its Evaluation2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kunii, M.Moriyama, S.Nagatsuka, Y.Ishimaru
    • 雑誌名

      Proc.of 12th International Conference on Advanced Robotics (CDROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 野外活動ロボットのための自己位置推定情報による遠隔操縦支援2005

    • 著者名/発表者名
      石丸佳範, 國井康晴
    • 雑誌名

      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 (CDROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 時分割運動制御を適用したマニピュレータの駆動関節切り替え時間の最適化2005

    • 著者名/発表者名
      北澤誠之, 矢野良平, 永松弘行, 國井
    • 雑誌名

      第11回ロボティクスシンポジア予稿集

      ページ: 568-573

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 個別要素法を利用した超音波ドリルによる岩石掘削過程の解析2005

    • 著者名/発表者名
      多田興平, 國井康晴, 久保田孝
    • 雑誌名

      第10回ロボティクスシンポジア予稿集

      ページ: 209-214

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] USMの熱・真空環境における摩擦面状態と耐久性向上2004

    • 著者名/発表者名
      多田興平, 國井康晴, 指田年生, 久保田孝
    • 雑誌名

      日本機会学会・ロボティクス・メカトロニクス講演会 (CDROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 遠隔サンプル採取のためのテクスチャ解析による画像評価(3C11)2004

    • 著者名/発表者名
      渡正行, 潮田隆弘, 國井康晴
    • 雑誌名

      航空宇宙学会・第48回宇宙科学技術連合講演会講演集 (CDROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 三次元計測方法、計測装置、復元方法および復元装置2005

    • 発明者名
      國井康晴, 潮田隆広
    • 権利者名
      学校法人中央大学
    • 産業財産権番号
      2005-323904
    • 出願年月日
      2005-11-08
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kunii, T.Gotoh: "Evaluation of Shadow Range Finder : SRF for Planetary Surface Exploration"Proc.of Int.Conf.on Robotics and Automations 2003-ICRA'03. 1(CD-ROM). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kunii, S.Tsuji, M.Watari: "Accuracy Improvement of Shadow Range Finder : SRF for 3D Surface Measurement"Proc.of Int.Conf.on Robot and Intelligent Systems 2003-IROS'03. 1(CD-ROM). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tada, Y.Kunii, T.Kubota, M.Ohtake: "超音波を用いた研削システムにおけるホーン形状の研削性能評価"第47回宇宙科学技術連合講演会講演集. 1(CDROM). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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