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微小重力環境における転がり・ホップ移動ロボットの運動解析に基づく自律制御則の開拓

基于微重力环境下滚动/跳跃移动机器人的运动分析开发自主控制律

基本信息

批准号：
20J21935
负责人：
小橋慶太
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

微小重力環境における転がり・ホップ移動ロボットの運動解析に基づく自律制御則の開拓という研究課題の達成に向け、実験やシミュレーションによる転がり移動型ロボットの運動特性の解析と、解析結果に基づく自律探査に向けた行動計画の作成を予定している。本年度、本研究では主に微小重力環境における転がり移動型ロボットの運動解析を行った。前年度に行った、小惑星探査のための転がり移動型ロボットの実験による運動特性の解析に基づき、三次元のシミュレーション環境を新たに構築した。三次元シミュレーションでは、実験では行うことのできない重力加速度のレンジや、小惑星表面の弾性特性、摩擦係数等のパラメータを設定し、詳細な解析を行った。前年度までは、平面でのロボットの運動解析を行ってきたが、本年度は、小惑星の形状を楕円体として近似し、実際の小惑星表面上の運動で考慮される小惑星自身の自転により生ずる遠心力や、コリオリ力を考慮したシミュレーションを行った。更に、小惑星の質量分布を定めることで、平面上でのシミュレーションでは再現できていなかった不均一な重力場の分布も再現した。このような、模擬小惑星表面上での運動をシミュレーションする第一歩として、質点の運動をシミュレートした。いわゆるボールの自由落下の問題のように、ボールをある高さから小惑星表面に向かって落とし、質点の運動が小惑星表面上のどの場所に収束するか解析した。楕円体の質量分布が均一であると仮定した場合、質点は、落下地点に応じて楕円体の北極か南極に収束することが分かった。

In the environment of microgravity, there are significant changes in the movement of aircraft. in the environment of microgravity, there is an analysis of the characteristics of movement in the environment of microgravity, and the results of the analysis of the characteristics of the movement of vehicles in the environment of microgravity are based on the analysis of the characteristics of the movement of vehicles in the microgravity environment. This year, the main purpose of this study is to analyze the movement of the micro-gravity environment. In the previous year, there was an analysis of the basic and three-dimensional characteristics of the movement of the environment in the previous year. The parameters of three dimensions, such as the acceleration of gravity, the properties of the surface of the star, the number of friction, and so on, are measured and parsed. In the previous year, in the plane, there was an analysis of the movement in the previous year, in the current year, in the shape of the star, on the surface of the star. The volume distribution of small stars is determined, and the distribution of gravity field is not uniform on the plane. On the surface of the model star, there is a signal on the surface of the star, which is the first on the surface of the star. The problem of free fall, the height of the surface of the star, the movement of the beam and the beam on the surface of the star. The distribution of body mass and quantity is uniform and uniform. The location, location, and location of the fall are uniform.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Tumbling and Hopping Locomotion Control for a Minor Body Exploration Robot

小型人体探索机器人的翻滚和跳跃运动控制

DOI：
10.1109/iros45743.2020.9341223
发表时间：
2021
期刊：
Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
影响因子：
0
作者：
Keita Kobashi;Ayumu Bando;Kenji Nagaoka;Kazuya Yoshida
通讯作者：
Kazuya Yoshida

DEM Analysis and Evaluation of Hopping Motion on a Sandy Surface in Microgravity

微重力下沙地表面跳跃运动的DEM分析与评价