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テザーに連結された機器の姿勢制御方式 コモンズ

国内特許コード P06A009608
整理番号 273-632
掲載日 2007年1月29日
出願番号 特願2002-094645
公開番号 特開2003-295962
登録番号 特許第3829151号
出願日 平成14年3月29日(2002.3.29)
公開日 平成15年10月17日(2003.10.17)
登録日 平成18年7月21日(2006.7.21)
発明者
  • 能見 公博
出願人
  • 国立大学法人 香川大学
発明の名称 テザーに連結された機器の姿勢制御方式 コモンズ
従来技術、競合技術の概要
テザーに連結された機器によって様々な作業を行う場合、その機器は、その姿勢の基準となる物体、例えば宇宙船やクレーン等に対して剛体を介して連結されていないため、テザー自体や機器の姿勢制御が問題となる。
【0003】
宇宙開発で使用されるテザーシステムでは、軌道上の重力傾斜を利用してテザー自体およびテザー先端に連結された機器の姿勢制御が行われている。
【0004】
また、地上におけるクレーンシステムなどでは、地上の重力を利用したり、クレーンアーム側の部材の変更、吊り下げ位置であるクレーンのアーム先端位置の制御、テザーを巻き取る装置のトルク、速度等を制御することによるテザー自体および機器の姿勢制御が行われている。
産業上の利用分野
本発明は、テザーに連結された機器の姿勢制御方式に関する。テザーは、軽量であり、かつ収納性に優れているため、宇宙開発や地上における様々な作業への利用が考えられる。例えば、宇宙開発においては、テザーを衛星軌道から低高度へと伸展させることによる低高度の観測や、テザーによって連結された二宇宙機を回転させることによる人工重力の発生、軌道上外力を利用した軌道変換、さらには電導性テザーを利用した磁力による発電などが考えられている。地上においては、人間の操縦するクレーンから吊り下げられたテザーの下端にロボットを吊り下げ、超高層ビルディング、航空機、船舶、宇宙船などの巨大構造物のメンテナンス・建造への利用が考えられている。
本発明は、かかるテザーの先端に連結された機器の姿勢制御方式に関する。
なお、テザーとは、一般的には宇宙空間で用いられるケブラー繊維(du Pont社)によって形成されたひも状の部材を示すが、本明細書では、前述したいわゆるテザーだけでなく、地上で使用される一般的なひもやロープ、ワイヤー等、可撓性を有するひも状の部材を全て含む概念である。
特許請求の範囲 【請求項1】テザーの先端に連結された複数の部材からなる機器において、該機器が、中間部材と先端部材とを有しており、前記中間部材が、前記テザーの先端と前記先端部材とを連結する連結部材となっており、
前記テザーの先端と前記中間部材、および該中間部材と前記先端部材が、互いに揺動自在に連結されており、
前記機器が、前記先端部材を前記中間部材に対して相対的に揺動させる揺動手段を備えており、
前記先端部材に前記中間部材との連結部分を支点として該先端部材を揺動させる方向に外力が加わっている間は、前記外力によって前記先端部材に発生する回転力と同じ大きさかつ逆向きの回転力を前記先端部材に発生させるように、前記揺動手段によって前記先端部材を前記中間部材に対して揺動させる
ことを特徴とするテザーに連結された機器の姿勢制御方式。
【請求項2】前記外力がなくなると、前記揺動手段によって前記先端部材を前記中間部材に対して揺動自在な状態に解放する
ことを特徴とする請求項1記載のテザーに連結された機器の姿勢制御方式。
【請求項3】前記外力がなくなると、前記揺動手段が前記先端部材を前記中間部材に対して揺動させ、前記テザーの張力によって前記中間部材に発生する回転力と同じ大きさかつ逆向きの回転力を前記先端部材に発生させる
ことを特徴とする請求項1記載のテザーに連結された機器の姿勢制御方式。
【請求項4】前記中間部材と前記先端部材が、その連結部分において支軸によって軸着されており、
前記揺動手段が、前記先端部材を前記支軸を支点として揺動させる
ことを特徴とする請求項1記載のテザーに連結された機器の姿勢制御方式。
【請求項5】前記揺動手段がモータである
ことを特徴とする請求項4記載のテザーに連結された機器の姿勢制御方式。
【請求項6】前記中間部材と前記先端部材が、2自由度を有する回転関節によって連結されている
ことを特徴とする請求項4記載のテザーに連結された機器の姿勢制御方式。
産業区分
  • 機構・伝動
  • 航空
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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