月面探査用ビークルの開発に関する基礎的研究

月面探测飞行器研制基础研究

• 批准号: 15760369
• 负责人: 重松 尚久
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kure National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760369/
• 关键词: 月面探査ビークル; レゴリス; 軟弱地盤; 平版載荷試験; 平板牽引試験; トレッドピッチ; 平板載荷試験; コーン貫入試験; 月面探査ビークル; レゴリス; 軟弱地盤; 平版載荷試験; 平板牽引試験; トレッドピッチ; 平板載荷試験; コーン貫入試験

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。

目前，在日本的太空发展中，正在促进一个旨在观察月球的项目，作为第二个任务，正在考虑使用无人探索机器人的月球调查。美国阿波罗项目和前苏联的露娜（Luna）项目使用了轮式车辆，但是尚不清楚哪种类型的驾驶风格是合适的，因为月球表面与地面上的条件有许多不同的条件，例如月球表面的强度在地面上方是1/6，因此lunar表面覆盖了lunar表面，众所周知，杜纳尔表面不适合驾驶的风格。为了在未知的不均匀表面（例如月球表面）上使用无人机器人实现运动调查，有必要准确地掌握月球表面的地面特征，并考虑车辆和月球表面之间的驾驶力学。换句话说，有必要考虑适当的驾驶风格（车轮，轨道，腿部等），并开发一种可以通过在车辆行驶时从下沉量和车轮的下沉量和滑动速率的变化来理解地面状态来最佳驾驶的车辆。为此，有必要考虑从地面力学的角度考虑地面和接触物体之间的相互关系。因此，本研究旨在阐明车辆在柔软的地面上的驾驶性能，并为可以在未知不平坦的地形（例如月球表面）上驱动稳定的车辆开发最佳驾驶设备。今年，我们使用同时​​地面上的最佳托莱多球场高度比（1.38）制造了两轮两轮车，并通过改变同时地面的前轮和后轮速度进行了攀爬和下降的实验，并检查了车辆的最佳行驶条件。此外，使用Vane剪切测试仪测量车辆通过时的密度，以检查车辆在地面上的效果。