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コンベックスバネを応用した適応的スペースデブリ把持機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K21033
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
航空宇宙工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

中西 洋喜  東京工業大学, 工学院, 准教授 (90361120)

研究協力者 小田 光茂  
小沢 堯也  
増田 雄斗  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードロボット / 宇宙工学 / スペースデブリ / コンベックスバネ / 把持機構 / 人工衛星 / ロボティクス / 宇宙ロボット / バネ / 軌道上サービス / 捕獲機構 / スペースデブリ捕獲 / 宇宙利用・探査
研究成果の概要

本研究では,ロボットによるスペースデブリ捕獲の実現を目指し,電気アクチュエータ・センサを用いずともデブリとの初期接触を検知し自動的にこれを把持する機構について,ばね力を利用する手法について提案し,必要な力学・機構・設計法について明らかにした.特に,リストバンド等に用いられているコンベックスバネに着目し,これまで明らかにされていなかった同バネの力学特性について定式化し,自由に運動を設計する手法を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により,これまで明らかになっていなかったコンベックスバネの巻き付き運動が定式化され,バネの機械的特性と運動の関係が明らかになった.この知見は,コンベックスバネの運動を自由に設計することを可能とし,把持機構を始めとする様々な応用の道を開くものである.本研究により提案したスペースデブリ把持機構が実現すれば,喫緊の課題となっているスペースデブリの除去に向けた課題の一つが解決することとなり,人類の持続的な宇宙開発に大きく貢献できる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] デブリ捕獲機構のためのコンベックスバネの力学解析2019

    • 著者名/発表者名
      増田雄斗,中西洋喜
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development and evaluation of debris capturing system using bi-stable convex spring2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Nakanishi, Yuto Masuda, Takaya Ozawa
    • 学会等名
      International Symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンベックスバネの力学特性を用いたデブリ把持機構の研究2018

    • 著者名/発表者名
      増田 雄斗 , 中西 洋喜
    • 学会等名
      第62回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スペースデブリ除去デバイス取り付けのための機構・制御の検討2018

    • 著者名/発表者名
      中西洋喜
    • 学会等名
      第8回スペースデブリワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コンベックスバネを用いた非協力衛星捕獲機構の動力学特性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      小沢尭也、中西洋喜、小田光茂
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      北海道函館市 函館アリーナ
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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