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探査機の動的安定着陸システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420820
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

橋本 樹明  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (70228419)

連携研究者 大槻 真嗣  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50348827)
前田 孝雄  中央大学, 理工学部電気電子情報通信工学科, 助教 (00761149)
研究協力者 眞下 泰輝  
前田 孝雄  
大谷 智宏  
佐野 俊太  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード着陸脚 / セミアクティブ制御 / 磁性流体 / 転倒防止 / 減衰係数 / レゴリス / 速度推定 / Landing leg / 探査機 / Spacecraft / アクティブ制御 / Actrive control / 月探査 / Moon exploration / Active Control / Moon Exploration
研究成果の概要

探査機が月や火星などの天体に着陸する際に、残留水平速度がある場合や斜面・岩などの存在する不整地へ着陸する場合においても転倒しない着陸システムについて研究を行った。探査機の着陸脚と天体表面の動的モデルを構築し、数値シミュレーションにより探査機の動的挙動を解析した。その結果から、着陸脚をセミアクティブに制御する方法を提案した。すなわち、伸縮式着陸脚の減衰係数を可変にすることができるデバイスを追加し、探査機の角速度と着陸脚の伸縮方向の符号の積に応じて当該脚の減衰係数を増減させるという方式である。本方式により耐転倒防止能力が大幅に上がることを数値シミュレーションおよび着地実験により検証した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Attitude Stabilization for Lunar and Planetary Lander with Variable Damper2016

    • 著者名/発表者名
      Takao MAEDA, Masatsugu OTSUKI, Tatsuaki HASHIMOTO and Susumu HARA
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      巻: 39 号: 8 ページ: 1790-1804

    • DOI

      10.2514/1.g000325

    • NAID

      120005853054

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 脚機構にセミアクティブダンパを用いた着陸船の転倒防止制御2014

    • 著者名/発表者名
      前田孝雄, 大槻真嗣, 橋本樹明
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 80

    • NAID

      130004684646

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 宇宙機のための単一劣化画像を用いた横方向速度推定2017

    • 著者名/発表者名
      眞下泰輝, 橋本樹明
    • 学会等名
      第22回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      安中市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Semi-actively controlled landing legs for a spacecraft2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuaki Hashimoto, Takao Maeda, Masatsugu Otsuki, Taiki Mashimo
    • 学会等名
      67th International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Guadalajara, Mexico
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Validation of Semi-Active Landing Gear for Touchdown with Attitude Disturbance2016

    • 著者名/発表者名
      Takao Maeda, Masatsugu Otsuki, Tatsuaki Hashimoto
    • 学会等名
      AIAA SPACE and Astronautics Forum and Exposition 2016
    • 発表場所
      Long Beach, California, USA
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 月惑星着陸航法におけるぶれ画像を用いた速度推定法に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      眞下泰輝, 橋本樹明
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館市
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セミアクティブ制御を有する着陸機構2016

    • 著者名/発表者名
      橋本樹明, 前田孝雄, 大槻真嗣, 眞下泰輝,佐野俊太
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館市
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 月惑星探査機の着陸脚インピーダンス制御に基づく転倒抑制法2015

    • 著者名/発表者名
      前田孝雄
    • 学会等名
      第59回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 着陸脚インピーダンス制御による月惑星探査機の耐転倒性向上2015

    • 著者名/発表者名
      前田孝雄
    • 学会等名
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 月惑星着陸船の運動解析と脚減衰力制御による転倒防止法2015

    • 著者名/発表者名
      前田孝雄
    • 学会等名
      日本機械学会第14回運動と振動と制御シンポジウム
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 着陸機構にセミアクティブダンパを有する月惑星着陸船の転倒防止制御と三次元運動解析2014

    • 著者名/発表者名
      前田孝雄, 大槻真嗣, 橋本樹明
    • 学会等名
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 月・惑星探査機用荷重均等化滑車サスペンション機構“LEPS 機構” の定量的評価2014

    • 著者名/発表者名
      大谷知弘, 大津恭平, 大槻真嗣, 久保田孝, 橋本樹明
    • 学会等名
      第32 回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      九州産業大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Movable lander with novel pulley suspension mechanism2014

    • 著者名/発表者名
      T. Oya, T. Maeda, M. Otsuki, T. Kubota, T. Hashimoto
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Motion and Vibration Control
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation and Experimental Validation on Touchdown Dynamics of Lunar-Planetary Lander with Controllable Landing Gear2014

    • 著者名/発表者名
      Takao Maeda, Masatsugu Otsuki, Tatsuaki Hashimoto
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Motion and Vibration Control
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development and Evaluation of Novel Pulley Suspension Mechanism for Lunar or Planetary Exploration Rover2014

    • 著者名/発表者名
      T. Oya, K. Otsu, M. Otsuki, T. Kubota, T. Hashimoto
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space
    • 発表場所
      Montreal, Canada,
    • 年月日
      2014-06-17 – 2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] Tatsuaki Hashimoto Lab. Research

    • URL

      http://www.isas.jaxa.jp/home/hashimoto-lab/research.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Tatsuaki Hashimoto Lab. Research (Japanese)

    • URL

      http://www.isas.jaxa.jp/home/hashimoto-lab/research.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] Tatsuaki Hashimoto Lab. Research (English)

    • URL

      http://www.isas.jaxa.jp/home/hashimoto-lab/research_e.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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