Space Robot Group
研究背景

20 世紀初頭以来,宇宙開発は急速な発展を遂げています. 今日では,地球 軌道上に多数の人工衛星が周回していて,放送・通信・観測など日常生活 において大きく貢献しています.この宇宙開発において,宇宙飛行士の船外活動は国際宇宙ステーション(International space station: ISS FIg. 1)の建造や宇宙機の修理・点検などの面において重要です. しかし,宇宙空間は高真空,極低温や宇宙線などの危険が存在していてます. その過酷さから,人間の代替として作業を行う人工衛星搭載型マニピュレータ(Fig. 2)などの宇宙ロボットが期待されています.

Fig. 1 International space station  © JAXA.

Fig. 2 ETS-VII © JAXA.
研究目的

宇宙空 間ではマニピュレータの運動により,人工衛星本体に姿勢変化が生じ, 通信障害となることが問題となっています.一般的にはリアクションホ イールなどの姿勢制御装置が利用されますが,その低出力トルクのため にマニピュレータを低速度で駆動させる必要があることが問題となっ ています.この問題に対して我々の研究グループは,無反動制御とよば れる衛星本体に姿勢制御を生じさせない運動制御法により,解決を図り ます.

研究内容

1.浮遊ベース宇宙ロボットにおける無反動制御を用いた実用例の提案
無反動制御は基礎理論である反動零空間法が提案され, 技術試験衛星VII型(ETS-VII)による軌道上実験でその 実現可能性が実証されています. 私たちは,手先カメラを用いた衛星搭載機器の目視点検,マニピュレータの収納姿勢からの展開動作および,PTP 動作などの実用的な作業に対して, 無反動で動作させる研究を行っております(Movie).

Movie 浮遊ベース宇宙ロボットにおける無反動制御を用いた実用例