宇宙用ロボットアームによる点検作業、無反動制御で効率化 - 東京都市大学

東京都市大学は3月22日、宇宙用ロボットアームの無反動制御が軌道上での保守点検作業に適用可能であることを動力学シミュレーションによって検証し、従来の方法と比較して作業効率とエネルギー効率の面で非常に優れた性能を発揮することがわかったと発表した。

同成果は同大学工学部機械システム工学科の金宮好和 教授らの研究グループによるもので、6月に開催されるロボティクス・メカトロニクス講演会 2016 in Yokohamaで発表される予定。

宇宙環境における大型構造物の建造、人工衛星の保守・点検、宇宙デブリの回収などのミッションでは、軌道上ロボットの活用が期待されている。軌道上ロボットの中でも、人工衛星にロボットアームが搭載された浮遊ベースロボットは、1997年に宇宙航空研究開発機構(JAXA)が世界で初めて実験機を打ち上げたほか、2007年には米国国防高等研究計画(DARPA)が実験を行うなど研究が進められている。

浮遊ベースロボットの実用化に向けては、ロボットアームの動作により衛星本体に回転運動が生じ、地上基地間の通信障害の原因となることが課題となる。従来はリアクションホイールなどの姿勢制御装置を用いることで、ロボットアームの動作により生じる反動を補償し回転運動を抑制していたが、リアクションホイールは構造上大きな出力を得ることが難しく、ロボットアームを低速で動作させる必要があり、作業効率や緊急時の高速な回避動作などが犠牲となっていた。