蔓植物を模倣した非協力的宇宙機捕獲のための絡付型超多自由度捕獲機構の研究
【研究キーワード】
ロボット / 宇宙 / 軌道上サービス / 捕獲 / 蔓 / 接触屈性 / 把持
【研究成果の概要】
本研究では,スペースデブリを始めとした,軌道上を浮遊する非協力ターゲットの捕獲を可能とする,ターゲットの形状に対し適応的に絡みつく捕獲・把持機構の力学及び設計法を明らかにすることを目的としている.
令和3年度は,前年度の成果として得られた,接触屈性を応用した適応的巻き付きアルゴリズムおよび力学を基に,具体的な把持機構の設計について着手した.まず,前年度成果をベースとしたモジュラー型リンク機構設計について検討を行い,具体的なアクチュエータやセンサの選定,配置,およびこれらと組み合わせるべき機械構造について,1アクチュエータ,1センサと特殊な歯車構成により,展開と把持動作を両立可能な設計を明らかにし,提案するアルゴリズムおよび把持の基本コンセプトは把持機構として実現可能であることを示した.また,センサ・アクチュエータ・リンクについて,通常のモータやひずみゲージ,剛体リンクを用いた設計の他,研究代表者の研究対象としているコンベックスばねやモーファブルビーム等の応用についても検討を進めた.さらに,把持の力学シミュレーションをにより,様々なターゲットに対する本把持機構の有効性検証を進めた.シミュレーション検討の結果,単体の巻き付き機構では,相対角速度を持つターゲットに対し把持が困難であることを確認した.これらに対応するため,複数の巻き付き機構,または,途中で分岐する巻き付き機構等,モジュラーリンクの構成についての検討を開始した.
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)