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「きぼう」日本実験棟

ロボットアーム

最終更新日:2017年9月12日

宇宙用遠隔操作ロボット「ロボットアーム」

ロボットアーム

ロボットアーム(親アーム)のサブシステム試験の様子

画像:ロボットアーム

「きぼう」日本実験棟のロボットアームは、「きぼう」での実験、保全作業支援に使用する、宇宙での実用ロボットで、日本では、ロボットアーム飛行実証試験(Manipulator Flight Demonstration: MFD)、技術試験衛星Ⅶ型につぎ、3番目の宇宙用遠隔操作型ロボットアームシステムとなります。

ロボットアームは、「きぼう」の構成要素や船外実験プラットフォーム船外パレット上にある実験装置や搭載機器の交換作業、各種実験支援または保守・保全作業の支援を行います。

ロボットアーム

1Jミッションにて、ISSに取付けられた「きぼう」とロボットアーム(中央)(提供:NASA)

1Jミッションにて、ロボットアームの展開の様子

1Jミッションにて、ロボットアームの展開の様子(提供:NASA)

ロボットアームは、「親アーム」、「子アーム」という大小ふたつの腕と、「ロボットアーム操作卓」から構成されますが、ロボットアーム操作卓は、2008年3月に1J/A(STS-123)ミッションで、親アームは、2008年6月に1J(STS-124)ミッションで打ち上げられました。親アームは、船内実験室の外側にあるロボットアーム取付け台にあらかじめ取り付けられ、固定された状態で打ち上げられました。

1Jミッション中、親アームは軌道上で起動され、完全展開された後、軌道上での収納姿勢である、保存姿勢へ移行されました。これらの作業は、星出宇宙飛行士とカレン・ナイバーグ宇宙飛行士が、船内実験室内のロボットアーム操作卓から行いました。

子アームは、2009年9月、「こうのとり」1号機で運ばれ、2010年3月にISSに滞在していた野口宇宙飛行士によって、船外実験プ ラットフォーム上の子アーム保管装置に設置されました。

1Jミッション
ロボットアームの写真を見る(JAXAデジタルアーカイブ)
画像:ハーモニー(右奥)に取り付けられた船内実験室と、船内実験室に固定されたロボットアーム(左)
ロボットアームを操作する星出宇宙飛行士(提供:NASA)
1Jミッションにて、船内実験室に固定された展開前のロボットアーム(左)/ロボットアームを操作する星出、ナイバーグ両宇宙飛行士(右)(提供:NASA)

ロボットアームの構成

ロボットアーム外観

ロボットアーム外観

ロボットアームは、主に「親アーム」、その先端に取り付けられる「子アーム」と、「ロボットアーム操作卓」から構成されます。親アーム、子アームは共に6つの関節を持っていて、人間の腕と同じような動作が可能です。本体の親アームは、船外実験装置など大型機器の交換に使用し、先端の子アームは、細かい作業を行うときに使用します。

ロボットアームの操作は、宇宙飛行士がロボットアーム操作卓を使って行います。ロボットアーム操作卓は、船内実験室に設置された「ロボットアーム制御ラック」に搭載されています。親アームに取り付けられたテレビカメラにより、船内実験室内から作業の様子を確認することができます。

子アームには、ロボットアーム飛行実証試験(MFD)で実証済みのコンプライアンス機能(対象物にならってアームの姿勢を自動制御する機能)が備わっており、宇宙飛行士がロボットアームの操作を容易に行えるよう設計されています。

ロボットアームのアーム

ロボットアーム

ロボットアーム操作卓

ロボットアーム操作卓(ロボットアーム制御ラック)

ロボットアームの主要諸元

項目 親アーム 子アーム
型式 親子式6自由度アーム
自由度 6 6
長さ 10m 2.2m
質量 780kg 190kg
取扱量 最大7,000kg 最大300kg
位置決め精度 並進 ±50mm 並進 ±10mm
回転 ±1度 回転 ±1度
先端速度 60mm/s(対象物:600kg以下) 50mm/s(対象物:80kg以下)
30mm/s(対象物:3,000kg以下) 25mm/s(対象物:300kg以下)
20mm/s(対象物:7,000kg以下) -
最大先端力 30N以上 30N以上
寿命 10年以上

 
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