惑星探査機着陸時の衝撃応答制御に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360104
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 原 進 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40329850)
• 研究分担者: 大槻 真嗣 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50348827) ; 山田 陽滋 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90166744)
• 連携研究者: 久保田 孝 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (90211888) ; 橋本 樹明 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (70228419) ; 松久 寛 京都大学, 大学院・工学研究科, 名誉教授 (00109034)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 惑星探査 / 機械力学・制御 / 制御工学 / 航空宇宙工学 / 衝撃

研究概要

機械構造物の衝撃による応答を制御するために，運動量交換の原理やエネルギー交換の原理により衝撃の影響をコントロールする機構や制御手法の提案と，次世代惑星探査機の着陸時衝撃応答制御への応用を目指した研究である．本研究から提案された複数の機構や手法により，月や惑星に着陸する際の探査機のリバウンドを抑えたり，転倒の防止を図り，ロバストで高信頼な着陸機構が実現できることをシミュレーションならびに実験により明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Robust Landing Gear System Based on a Hybrid Momentum Exchange Impact Damper (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei KUSHIDA, Susumu HARA, Masatsugu OTSUKI, Yoji YAMADA, Tatsuaki HASHIMOTO and Takashi KUBOTA
  • 雑誌名: Journal of Guidance, Control, and Dynamics 巻: Vol.36,No.3 ページ: 776-789
  • DOI: 10.2514/1.58373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shock Response Control Using MEIDs -Consideration of a Single-Axis Falling-Type Problem- (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei KUSHIDA, Susumu HARA, Masatsugu OTSUKI and Yoji YAMADA
  • 雑誌名: Transactions of the JSASS, Aerospace Technology Japan 巻: Vol.10,No.ists28 ページ: Pd_67-Pd_75
  • DOI: 10.2322/tastj.10.Pd_67
  • 査読あり
• [雑誌論文] 運動量交換原理に基づいた惑星探査機の着陸応答制御の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原 進, 渡辺 翼, 櫛田陽平, 大槻真 嗣, 山田陽滋, 松久 寛, 山田啓介, 橋本樹明, 久保田孝
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: Vol.78,No.792 ページ: 2781-2796
  • DOI: 10.1299/kikaic.78.2781
  • 査読あり
• [学会発表] 親機子機分離機構を備えた月惑星探査機着陸機構の2次元シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 原 進・石川 凌・大槻真嗣・渡辺 翼・佐伯直亮
  • 学会等名: 第14回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所(神奈川県)
  • 年月日: 20140109-10
• [学会発表] Application of Momentum-Exchange-Impact-Damper to a Horizontal Collision Problem (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhenyu GAN, Tsubasa WATANABE and Susumu HARA
  • 学会等名: The 2014 IEEE International Conference on Industrial Technology (IEEE-ICIT 2014)
  • 発表場所: Haeundae Grand Hotel(韓国釜山広域市)
  • 年月日: 2014-02-27
• [学会発表] 惑星探査機着陸機構-発展型GMEIDの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 翼, 原 進, 大槻真嗣
  • 学会等名: 第13回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所(神奈川県)
  • 年月日: 20130108-09
• [学会発表] MEID機構を用いた衝撃応答制御 -複数脚着陸システムによる検討- (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫛田陽平
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] 2次元解析と複数 MEID を用いた惑星探査機の着陸応答制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 翼・原 進・大槻真嗣
  • 学会等名: 第57回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 米子ビッグシップ(鳥取県)
  • 年月日: 2013-10-09
• [学会発表] Application of Plural Momentum Exchange Impact Dampers to Landing Gear Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsubasa WATANABE, Susumu HARA and Masatsugu OTSUKI
  • 学会等名: The 64th International Astronautical Congress (IAC 2013)
  • 発表場所: China National Convention Center(中国北京市)
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] Base-Extension Separation Mechanism for Planetary Exploration Spacecraft Landing (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoaki SAEKI, Susumu HARA, Masatsugu OTSUKI, Tsubasa WATANABE and Yoji YAMADA
  • 学会等名: The 29th International Symposium on Space Technology and Science (29th ISTS)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2013-06-04
• [学会発表] Gear-Part-Flying Mechanism for Planetary Exploration Spacecraft Landing (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoaki SAEKI
  • 学会等名: The 22nd IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE 2013)
  • 発表場所: Sunworld Dynasty Hotel Taipei(台湾台北市)
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] 動量交換原理に基づいた惑星探査機の着陸応答制御の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原 進, 渡辺 翼, 櫛田陽平, 大槻真嗣, 山田陽滋, 松久 寛, 山田啓介, 橋本樹明, 久保田孝
  • 学会等名: 第12回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所(神奈川県)
  • 年月日: 20120105-06
• [学会発表] 運動量交換原理に基づいた惑星探査機の着陸応答制御の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 翼・原 進・大槻真嗣・山田陽滋・橋本樹明・久保田孝
  • 学会等名: 第56回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 別府国際コンベンションセンター(大分県)
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] Fundamental Study of Momentum-Exchange-Impact-Damper- Based Robust Landing Gear (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei KUSHIDA, Susumu HARA, Masatsugu OTSUKI, Yoji YAMADA, Tatsuaki HASHIMOTO and Takashi KUBOTA
  • 学会等名: The 2012 AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference (GNC 2012)
  • 発表場所: Hyatt Regency Minneapolis(米国ミネソタ州)
  • 年月日: 2012-08-13
• [学会発表] ハイブリッド型MEID機構を用いた衝撃応答制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫛田陽平, 原 進, 大槻真嗣, 山田陽滋, 橋本樹明, 久保田孝
  • 学会等名: 日本機械学会第12回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • 発表場所: メルパルク長野(長野県)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Shock Response Control Using MEIDs -Consideration of a Single-Axis Falling Type Problem- (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei KUSHIDA, Susumu HARA, Yoji YAMADA and Masatsugu OTSUKI
  • 学会等名: The 28th International Symposium on Space Technology and Science (28th ISTS)
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • 年月日: 2011-06-10
• [備考] 名古屋大学大学院工学研究科機械理工学専攻安全知能学研究グループ 研究のページ
  • URL: http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/research/
• [産業財産権] 衝撃緩和及び跳ね返り低減システム,及び方法 (2014)
  • 発明者名: 大槻真嗣・原 進・佐伯直亮
  • 権利者名: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2014-072822号
  • 出願年月日: 2014-03-31
• [産業財産権] 衝撃緩和及び跳ね返り低減システム,及び方法 (2013)
  • 発明者名: 大槻真嗣・原 進・佐伯直亮
  • 権利者名: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2013-076122号
  • 出願年月日: 2013-04-01