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MFD

− 我が国初のロボットアームの飛行実証試験 − 




国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟のロボットアームは、きぼうの効率的な運用にとって非常に重要な役割を担うとともに、高度な技術要素を含んでいます。そこで、ロボットアームが宇宙で所要の機能・性能を発揮することを確実にするために、その打上げに先立ってその機能・性能を宇宙で実証しておく必要があります。特に、子アームには、ORU(軌道上交換装置)を把持・交換する際に、相手方に加える力を適切に制御す る機能など、世界に先駆けたロボット技術が盛り込まれています。また、ロボットアームの関節機構の摩擦抵抗や噛合い状態の確認は、地上では重力の影響のために実施困難であることから、できるだけ無重量環境下で実施する必要があります。また、ロボットアームを操作するためのハンドコントローラー等の操作性の確認についても、無重量環境下で操作者が宙に浮いた状態で実施することがより効果的です。

そこで、きぼうの打上げに先き立ち、スペースシャトルを利用して、ロボットアーム子アームと同等のロボットアームの飛行実証試験を行うことを目的としたマニピュレーター飛行実証試験(MFD)計画を進めています。この計画では、ロボットアーム子アームと同等の機能・性能を有するロボットアーム(MFDロボットアーム)をシャトルの荷物室に搭載し、これをシャトル搭乗員が船内からハンドコントローラーを用いて操作することにより、MFDロボットアームの無重量環境下での機能・性能の確認試験を行うとともに、ORUの交換機能や、ドア開閉機能の実証試験を行います。併せて、将来のロボットアーム技術の開発に資することを目的として、シャトル上のMFDロボットアームを地上から遠隔操作するという技術実験も行われます。

また、数少ない飛行機会を有効に利用するため、相乗り実験として、宇宙環境下での材料の劣化特性データ等を取得するための材料曝露実験(ESEM)、及び無重量環境下での流体による熱制御技術の実験を行う二相流体ループ実験(TPFLEX)が行われます。

MFDは、1997年8月7日に、ディスカバリー号でSTS-85として打ち上げられる予定です。





■ MFDシャトル搭載システムの構成

MFDシャトル搭載システムは、シャトルの荷物室に搭載される船外系と、後部飛行デッキに搭載される船内系から 構成されます。船外系はロボットアームを中心として、ORUやドア等の機器から構成され、船内系はロボットアームを操作するためのハンドコントローラーを中心として、テレビモニター等の機器から構成されます。

また、MFDシャトル搭載システムには、宇宙環境における材料の劣化特性データや、宇宙塵の基礎データの取得を目的とする材料曝露実験(ESEM)機器、及び二相流体ループによる能動的熱制御技術に関する宇宙実験を目的とする二相流体ループ実験(TPFLEX)機器が搭載されます。



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