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低重力環境下の歩行実験のためにNASA JSCを訪問 2018年5月2日  理工学研究科M1 荒木啓輔君
低重力環境下の歩行実験のためにNASA JSCを訪問 2018年5月2日 理工学研究科M1 荒木啓輔君
ARGOS(重力免荷能動制御システム) 実験建屋内部の様子
ARGOS(重力免荷能動制御システム) 実験建屋内部の様子
ARGOS システム全景
ARGOS システム全景
ARGOS トレッドミル
ARGOS トレッドミル
ARGOS 体重免荷実験用ハーネスの被験者への装着状況
ARGOS 体重免荷実験用ハーネスの被験者への装着状況
体重免荷実験用ハーネスを装着した被験者(背面)
体重免荷実験用ハーネスを装着した被験者(背面)
体重免荷実験用ハーネスを装着した被験者(側面)
体重免荷実験用ハーネスを装着した被験者(側面)
体重免荷実験のため被験者が吊り上げられた様子
体重免荷実験のため被験者が吊り上げられた様子
ARGOSを用いてトレッドミル上を低重力環境下で歩行している様子
ARGOSを用いてトレッドミル上を低重力環境下で歩行している様子
ARGOS 実験建屋内部(ISSのロボットアームの試験機)
ARGOS 実験建屋内部(ISSのロボットアームの試験機)
ARGOS 実験建屋内部(宇宙作業用のロボット( Robonaut2 ))
ARGOS 実験建屋内部(宇宙作業用のロボット( Robonaut2 ))
ARGOS実験建屋内部に設置されたISSの日本モジュールKIBO(実験訓練用)
ARGOS実験建屋内部に設置されたISSの日本モジュールKIBO(実験訓練用)
ARGOS 実験建屋内部に設置されたソユーズ内部の様子
ARGOS 実験建屋内部に設置されたソユーズ内部の様子
ARGOS実験建屋内部に設置された船外活動用の各種宇宙服とRobonaut2
ARGOS実験建屋内部に設置された船外活動用の各種宇宙服とRobonaut2
ARGOS実験建屋内部に設置された訓練用3次元運動シミュレーター
ARGOS実験建屋内部に設置された訓練用3次元運動シミュレーター
人体の3次元スキャニング装置(荒木君の計測風景)
人体の3次元スキャニング装置(荒木君の計測風景)
人体の3次元スキャニング装置(処理結果)
人体の3次元スキャニング装置(処理結果)
宇宙服着用時の上腕の動作範囲を解析するための実験装置(理工学部・伊藤彰人准教授が装着した様子)
宇宙服着用時の上腕の動作範囲を解析するための実験装置(理工学部・伊藤彰人准教授が装着した様子)
宇宙服着用時の上腕の動作範囲を解析するための実験装置(理工学部・伊藤彰人准教授が装着した様子)
宇宙服着用時の上腕の動作範囲を解析するための実験装置(理工学部・伊藤彰人准教授が装着した様子)

重力免荷能動制御システム  ARGOS

概要

  • テキサス州ヒューストンにあるLyndon B. Johnson Space Centerは、Lunar、Martian、Microgravityなどの重力環境を模擬するために、Active Response Gravity Offload System(ARGOS)を開発している。
    • ARGOSは、歩く、走る、飛ぶなどの動的な動きの中で、人の(または動的なオブジェクトの)体重を連続的に制御可能である
    • ARGOSは人の(またはオブジェクトの)動きを水平方向および垂直方向に追従させることで,垂直方向の負荷力を厳密に目標値に制御することができる
    • 回転運動は、ARGOS /ペイロードインタフェース機構によって調整される
    • 開発を完了したARGOS施設は、表面作業の研究、宇宙服および車両要件の開発や評価、また宇宙服着用時でもシャツ着用時でも適切な条件でのトレーニングをサポートできる
    • この施設は、模擬重力環境での試験のためにローバーやロボットの重量を免荷することができる

  • ARGOSの技術は、近地球小惑星、微小重力環境、月、火星、または他の目的地への将来の任務のための試験、開発、およびトレーニングをサポートすることを目的としている

  • このプロジェクトの理念は、設計、製作、試験、そして改良することであった
    • この改善アプローチから得られた知見は、プロジェクトの設計や必要条件を達成した

  • 現在のARGOSの鉄骨構造は、3次元空間(垂直1軸、水平2軸)の動きに適応するように設計されている
    • サイズは41 ‘x 24’ x 25 ‘(高さ)である

The Active Response Gravity Offload System
重力免荷能動制御システム 

OVERVIEW

  • The Lyndon B. Johnson Space Center in Houston, Texas, is developing the Active Response Gravity Offload System (ARGOS) to simulate reduced gravity environments, such as Lunar, Martian, and microgravity, using a large scale, full motion robotic system
    • ARGOS supplies continuous offload of a portion of a person’s (or dynamic object’s) weight during dynamic motions such as walking, running, and jumping
    • ARGOS follows the person’s (or object’s) motion in the horizontal and vertical directions to maintain a vertical offload force
    • Rotational motion is accommodated by the ARGOS/payload interface mechanism
    • A fully realized ARGOS facility will be capable of supporting surface operation studies, suit and vehicle requirements development, suit and vehicle design evaluation, and training with both suited and shirt-sleeved participants
    • Such a facility will be capable of offloading the weight of rovers and robots for testing in simulated reduced gravity environments

  • ARGOS technology is intended to support testing, development, and training for future missions to Near Earth Asteroids, Micro-gravity environments, the Moon, Mars, or any other destination

  • The project philosophy has been to design, fabricate, test, and then improve
    • The knowledge gained from this iterative approach has matured the project designs and requirements

  • The current steel structure was built to accommodate movement in all three directions of motion (one vertical and two horizontal).
    • Dimensions are 41’ x 24’ x 25’ tall

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