インピーダンス理論に基づく衛星捕獲ロボットのコンタクトダイナミクスと制御法の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760155
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 中西 洋喜 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部, 常勤招聘研究員 (90361120)
• 研究協力者: 安孫子 聡子 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 ; ROBERTO Lampariello ドイツ航空宇宙局(DLR), 研究員
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ロボティクス

研究概要

本課題は,コンタクトダイナミクスの定式化に立脚したフリーフライング宇宙ロボットを用いた衛星捕獲制御技術の確立を目的とする.ターゲットの力学的インピーダンス特性を適切に評価し,それに対しインピーダンス・マッチングを実現するように捕獲用ロボットアームを制御することにより,きわめて小さな衝撃力によるファーストコンタクトと,安定的な接触状態の実現する.

研究成果

• [雑誌論文] Virtual Mass of Impedance System for Free-Flying Target Capture (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nakanishi, Naohiro Uyama, Kazuya Yoshida
  • 雑誌名: Proc.of 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems ページ: 4101-4106
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハイブリッドシミュレータを用いた浮遊ターゲット捕獲の接触力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中西洋喜, 佐藤隼人, 吉田和哉, 澤田弘崇, 小田光茂
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 76巻 ページ: 128-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-Optimal Manipulator Control for Management of Angular Momentum Distribution during the Capture of a Tumbling Target (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Oki, Hiroki Nakanishi, Kazuya Yoshida
  • 雑誌名: Advanced Robotics Vol.24 ページ: 441-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Control Time Delay on the Dynamics of Satellite Capture (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nakanishi, Masaaki Kodama, Kazuya Yoshida
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN Vol.7 ページ: Pf29-Pf34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-Optimal Manipulator Control of a Free-Floating Space Robot with Constraint on Reaction Torque (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Oki, Hiroki Nakanishi, Kazuya Yoshida
  • 雑誌名: Proc.of 2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems ページ: 2828-2833
  • 査読あり
• [学会発表] Contact Dynamics Modeling for Snare Wire Type of End Effector in Capture Operation (2011)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Uyama, Kazuya Yoshida, Hiroki Nakanishi, Mitsushige Oda, Hirotaka Sawada, Satoshi Suzuki
  • 学会等名: 28^<th> ISTS
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] フリーフライング宇宙ロボットにおける慣性特性を考慮した最適□ 運動量分配制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田敏博, 中西洋喜, 大木智久, 吉田和哉
  • 学会等名: 第15回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] 微小重力環境下のロボットを模擬する空気浮上型テストベッドの設計と製作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅木森孔貴, 池田裕樹, 平野大地, 池田紗和子, 前田敏博, Christina Tomiye McQuirk, 中西洋喜, 吉田和哉
  • 学会等名: 計測自動制御学会東北支部45周年記念講演会
  • 発表場所: 岩手
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 宇宙ステーション搭載アームを用いた捕獲ミッションにおけるLEE(Latching End Effector)とターゲットの接触力学解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鵜山尚大, 中西洋喜, 吉田和哉, 澤田弘崇, 小田光茂, 鈴木悟
  • 学会等名: 第18回アストロダイナミクスシンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] むだ時間要素を含む手先インピーダンス制御を用いた衛星捕獲の接触力学解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中西洋喜, 児玉正明, 吉田和哉
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-07