月面探査用ビークルの開発に関する基礎的研究

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現在、我が国の宇宙開発において、月周期軌道からの月の観測を目的としたプロジェクトが推進されており、それを次ぐミッションとして無人の探査ロボットによる月面調査が検討されている。米国のアポロ計画や旧ソ連のルナ計画では車輪式車両が採用されていたが、月面の重力が地上の1/6であることや、月面が粉塵のような細かい砂(レゴリス)で覆われていることなど地上とは異なる条件を数多く有しているため、どのような走行形態が適しているかさえ判明していない。月面などの未知の不整地での無人ロボットによる移動調査を実現するためには、月表面の地盤特性を正確に把握し、車両と月表面との走行力学について考えていかなければならない。つまり、どのような走行形式(車輪、履帯、脚式等・・・)が適切であるかを考慮し、車両が走行する際の車輪や履帯の沈下量やスリップ率の変化から地盤の状態をある程度把握し、最適な走行が出来る車両の開発が必要である。そのためには、地盤と車輪・履帯などの接触物との相互関係を明確にするテラメカニクスの観点からの検討が必要である。そこで本研究では、軟弱地盤における車両の走行性能を明らかにし、月面などの未知の不整地で安定した走行ができる車両の最適な走行装置の開発を目的としている。今年度は、シミュラント地盤において最適トレドピッチ-トレドピッチ高さ比(1.38)を利用して、2軸2輪車両を製作し、シミュラント地盤上で前・後輪速度を変化させ、登坂・下降の実験を行い、車両の最適な走行条件の検討を行った。また、車両が通過した際の地盤の密度をベーンせん断試験器を用いて測定し、車両の通過が地盤に与える影響を調べた。