Single Shock Response Control Mechanism Including All Measures and Its Applications to Astronomical Landing Exploration

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本研究では衝撃を受ける機械構造物の応答制御問題を扱う．本問題では従来の衝撃緩和法に代表されるような加速度低減のみが注目されることが多かった．一方，空中から降下する飛翔体の着陸問題などを考えると，加速度低減のみならず，対象の転倒を防ぐためのリバウンド防止や姿勢維持など，少なくとも数種類の仕様を同時に満たすことが重要である．これまでさまざまな衝撃応答制御法が提案されてきたが，本研究では個々の対象と問題に応じて合理的な制御系設計ができるように，旧来の衝撃緩和法から最新の衝撃応答制御法までを，新たな一つのモデルとシンプルな機構として扱える衝撃応答制御機構論の確立を目指している．本論の整備により対象ごとに経験に頼った制御を行うことなく，最適な制御系を効率的に提供可能とする．将来的には我が国の次世代天体着陸探査に資するような応用を目指している．2021年度（2022年度まで繰り越し）は，研究代表者と研究分担者（大槻）が中心となり，さらに本科研費で専任の研究員も雇用すろことにより，実験システムの構築に長い時間がかかったものの，パッシブ制御の範囲に絞って，塑性変形方式と非塑性変形方式を一つのモデルにまとめて，衝撃入力条件により両方式を適切に選択できる機構が完成した．そして，数値シミュレーションのみならず実験的にも新機構の有効性を確認できた．今後はアクティブ制御法も含めた複数制御法の組み合わせにより個々の問題に最適化可能な衝撃応答制御機構論の提示を目指す．また，研究分担者（宮田）により衝撃応答制御機構に適した新しいアクチュエータとその制御法の開発が，研究分担者（山田）により床衝撃音制御への応用について，それぞれ取り組まれた．