| 研究課題/領域番号 |
17K06119
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
西田 信一郎 鳥取大学, 工学研究科, 特任教授 (50358529)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 直列弾性機構 / 緩衝制御 / 画像計測 / 運動推定 / 操舵機構 / サスペンション / ロボット / 力制御 / インピーダンス制御 / コロケーション / スペースデブリ / ハンド / コンプライアンス / センサ / 螺旋バネ / 宇宙デブリ / ロボットアーム / 制御 / 弾性機構 / 緩衝 / 機能要素 / 航空宇宙工学 / 設計工学 |
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| 研究成果の概要 |
宇宙デブリの軌道上捕獲においては、相互運動による動的荷重の発生が課題である。このため、ロボットには荷重の緩衝機能および制動動作機能が必要である。本研究では、新規の関節弾性機構を構成し、アーム先端部での弾性変形ストロークを確保し、関節出力軸トルクセンサによる関節コンプライアンス制御発展形態を適用し、センサとアクチュエータのコロケーションにより高い制御応答性を確保し、良好な緩衝性能を実現するシステムを構成した。また、軌道上重力環境を模擬した水平２関節ロボットおよび画像計測系、さらに技術を応用した走行ロボット操舵系を試作し、試験・評価により、本提案方式の有効性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙デブリの軌道上捕獲における相互運動による動的荷重の発生という課題に対し、対象の運動を画像計測し、捕獲するロボットアームの各関節に弾性機構を組込み、高い制御帯域の緩衝制御や制動動作制御を行う方式を提案した。さらに、実際にターゲットとして想定されるロケット上段に対して過大な荷重を発生させることなく良好に捕獲するシステムを構築できることをテストベッドの試作、試験、評価により示し、軌道上技術実証プロジェクトの実現への道筋を示した。また、同じ技術を応用した惑星探査走行ロボットのサスペンションおよび操舵機構についても、試作・試験・評価により軽量なシステム構築の実現性を示した。
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