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

これに対し、衛星本体に回転運動を生じさせずにロボットアームを制御する無反動制御により、リアクションホイールを必要としない高速な動作を実現できることがJAXAの実験で確認された。ただ、無反動制御の利用においては、ロボットアームの運動可能領域を制限しなければならず、実作業での利用には事前準備が必要となるが、その手法は十分に確立されていなかった。

今回の研究では、1997年からJAXAが実施した軌道上実験を参考に、無反動制御の利用に適した実作業の提案とその性能評価を行い、浮遊ベースロボットが頻繁に行う作業として、ロボットアーム手先に搭載されたカメラを用いた目視点検作業に着目し、無反動制御により実現する方法について検討した。

性能評価では、従来のロボットアームの制御方法と提案手法を同条件下において比較し、衛星本体に生じる姿勢変化量と運動エネルギーを評価した。性能評価では、従来のロボットアームの制御方法と提案手法を同条件下において比較し、衛星本体に生じる姿勢変化量と運動エネルギーを指標として評価を行った。その結果、無反動制御を実作業で用いることで、姿勢変化を生じさせることなく同様の作業を遂行できることから、作業効率の改善が期待できることを数値シミュレーションで示すことができた。