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

基本信息

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

项目摘要

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，在日本的太空开发中，正在推进一个旨在从周期性月球轨道观测月球的项目，并正在考虑使用无人探测机器人进行月球表面勘测作为后续任务。美国阿波罗计划和前苏联的月球计划都使用了轮式车辆，但月球表面的重力是地球的1/6，月球表面覆盖着细小的尘埃状沙子（风化层）。很多情况与陆地上不同，比如被雪覆盖，甚至不清楚哪种驾驶模式适合。为了实现无人机器人对月面等未知崎岖地形的移动测量，需要准确了解月面地面特征并考虑车辆与月面之间的行驶动力学。换句话说，我们考虑什么样的驾驶方式（车轮、履带、腿型等）是合适的，并根据行驶时车轮和履带的下沉量和滑移率的变化来评估地面的状况。有必要在某种程度上理解这一点并开发出能够优化驾驶的车辆。为此，有必要从大地力学的角度进行研究，明确地面与车轮、履带等接触物体之间的相互关系。因此，本研究的目的是明确车辆在松软地面上的运行性能，并为车辆开发能够在月球表面等未知崎岖地形上稳定运行的优化运行系统。今年，我们将在模拟地面上使用最佳托莱多节距-托莱多节高比（1.38）制造两轴两轮车辆，在模拟地面上改变前后轮速度，并用它爬升和下降进行了一项实验以确定车辆的最佳驾驶条件。此外，我们还使用叶片剪切测试仪测量了车辆通过时的地面密度，以研究车辆通过时对地面的影响。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Application of cone penetration test of evaluate sandy soft terrain properties

锥入试验在评价沙质软地形性质中的应用

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of the 7^<th> Asia-Pacific Conference of the International Society for Terrain-Vehicle Systems
影响因子：
0
作者：
Takahisa Shigematsu;Tatsuro Muro;Ryouichi Fukagawa;Daisuke Ihara
通讯作者：
Daisuke Ihara

Optimal Tread Design of a Moon Rover Running on Lunar Terrain

月球车月球车履带优化设计