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MFDロボットアーム・ミッションの概要





MFDは、「きぼう」日本実験棟の構成要素のうち、機能的に重要で、かつ技術的に高度なロボットアーム(JEMRMS)について、その打上げに先立って飛行実証試験を行うもので、主に次の飛行実証試験を行うことを目的としています。
(1) 無重量環境下でのロボットアームの機能・性能に係る実証試験
(2) ロボットアームの操作に係る人間機械系設計に係る実証試験
(3) 軌道上交換装置(ORU)の脱着や、ドアの開閉に係る実証試験


MFDロボットアーム
MFD Robot Arm
軌道上交換ユニット:ORU
ドア:DOOR

MFDロボットアームに係る飛行実証試験は、次の順に実施されます。



ロボットアームの固定状態
(PICTURE)
(1) 打上げ時には、ロボットアームはシャトルの打上げ荷重に耐えるために、アーム保持解放機構に固定されています。
(2) 搭乗員は、まずスペースシャトルの後部飛行デッキでMFDワークステーションの組立を行い、MFDシャトル搭載システムを起動します。その後、ロボットアームを保持解放機構から解放し、システム習熟のための操作や、無負荷状態でのロボットアームの制御性能の評価等を行います。
 

固定状態から解放された
ロボットアーム
(PICTURE)

ロボットアーム
保持機構解放
(QT MOVIE 30sec:626KB)

ロボットアーム
ニュートラルポジション
(QT MOVIE 46sec:944KB)
(3) 次に、ORUの脱着試験や、ドアの開閉試験を行うとともに、ORU把持時のロボットアームの機能・性能の評価等を行います。


ORUの脱着
(PICTURE)


ORU脱着
(QT MOVIE 100sec:2,055KB)

ドアの開閉
(PICTURE)


ドアの開閉
(QT MOVIE 66sec:1,384KB)
(4) 帰還に備えて、ロボットアームを保持解放機構に固定します。

(5) 搭乗員は、MFDシャトル搭載システムに係る電源の立下げを行い、MFDワークステーションの分解・収納を行います。


帰還に備え固定された
ロボットアーム
(PICTURE)

ロボットアーム保持機構固定
(QT MOVIE 31sec:636KB)

また、上記のMFDロボットアームに係る飛行実証試験に加えて、スペースシャトルに搭載されたMFDロボットアームを地上から遠隔操作するというロボットアーム技術実験が行われます。これは、将来の有人宇宙施設に搭載されたロボットアームの効率的な運用に資することを目的とした実験です。このMFDロボットアームの地上遠隔操作実験は、地上から必要な電子ファイルを送信することにより行われるもので、次のような実験が行われます。
TEACHING(Crew Operated Trajectory Repetition):
搭乗員操作によるロボットアームの軌道を基に、軌道指令ファイルを作成し、そのファイルを地上から送信することにより、搭乗員操作による軌道を遠隔操作で再現する実験

FCERA(Flight Calibration Experiment for Improving Space Robotics Remote Control Accuracy):
ロボットアームの手首カメラで取得した画像を基に、ロボットアームの先端の位置・姿勢を較正し、遠隔操作の精度を向上させるための実験

 
INSPECT(On orbit Robotics Remote Inspection Experiment):
ORU、ドア等の表面をロボットアームの手首カメラにより様々な照度・距離下で撮像することにより、遠隔検査を行うための実験

VIP(Virtualized Camera by Image Processing):
ロボットアームの手首カメラからの画像を基に、仮想的なカメラによる画像を作成し、遠隔 操作によるロボットアームの運用性を向上させるための実験


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