JPH06278700A - Space robot - Google Patents

Space robot

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Publication number
JPH06278700A
JPH06278700A JP5071315A JP7131593A JPH06278700A JP H06278700 A JPH06278700 A JP H06278700A JP 5071315 A JP5071315 A JP 5071315A JP 7131593 A JP7131593 A JP 7131593A JP H06278700 A JPH06278700 A JP H06278700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
space
robot body
work
attitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5071315A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Furukawa
功一 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5071315A priority Critical patent/JPH06278700A/en
Publication of JPH06278700A publication Critical patent/JPH06278700A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of long-time operation of a small robot by providing operating legs on the peripheral wall of a robot body so that they are projected from the wall and can be freely driven, and driving- controlling the operating legs to control the attitude of the robot body. CONSTITUTION:Plural, for example, two working arms 11 are provided on a robot body 10 to work by remote control. Further, operating legs 12 are rotatably provided on four corner parts of the robot body 10. The operating legs 12 are driven to turn by connecting their base parts to driving sources such as drive motors, etc. The drive motors, etc., are controlled through an attitude control device. That is, based on movement of the positions of the center of gravity of the working arms 11 due to the operation of the working arms 11, the drive motors, etc., are driven to control the attitude of the robot body 10. The operating leg 12 can be provide on one place or two or more places.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば宇宙空間にお
いて宇宙ステーションの組立作業や人工衛星の補修等の
各種の作業を実行するのに用いられる宇宙用ロボットに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a space robot used for performing various tasks such as assembling a space station and repairing artificial satellites in outer space.

【0002】[0002]

【従来の技術】宇宙開発の分野においては、将来の宇宙
空間でのサービスの一環として、例えば無人の軌道上作
業機と称する宇宙用ロボットを使用した宇宙ステーショ
ンや人工衛星の組立・補修等の各種の作業を実行する構
想がある。このような宇宙用ロボットとしては、図2に
示すようにロボット本体1に作業用アーム2を配設し
て、このロボット本体1には太陽電池パドルや各種の電
子機器等の搭載機器(図2中では、図示せず)が搭載さ
れる。そして、宇宙用ロボットは、それ自体が推進装置
3を駆動して直接的に宇宙空間を飛翔して被作業体に接
近し、作業用アーム2を用いて宇宙ステーションの組立
て作業等の各種の作業を実行する方法が考えられてい
る。
2. Description of the Related Art In the field of space development, as a part of future service in outer space, for example, assembling and repair of space stations and artificial satellites using space robots called unmanned orbital working machines. There is a plan to execute the work of. As such a space robot, a working arm 2 is arranged on a robot body 1 as shown in FIG. 2, and the robot body 1 is equipped with a device such as a solar battery paddle and various electronic devices (see FIG. 2). (Not shown) is mounted therein. Then, the space robot itself drives the propulsion device 3 to directly fly in space to approach the work object, and various work such as assembling work of the space station using the work arm 2 is performed. A way to do is being considered.

【0003】ところで、このような宇宙用ロボットは、
宇宙空間を飛翔するための推進装置3とと共に、ロボッ
ト本体1の姿勢を制御するための推進装置4の2個の推
進手段を備えることが必要とされる。特に、姿勢制御用
の推進装置4にあっては、作業アーム2の作動に伴う慣
性質量の影響により、ロボット本体1の姿勢変化が大き
いと予想されることで、その燃料が非常に多く必要とな
る。
By the way, such a space robot is
It is necessary to provide two propulsion means, a propulsion device 3 for flying in outer space and a propulsion device 4 for controlling the attitude of the robot body 1. Particularly, in the attitude control propulsion device 4, it is expected that the attitude change of the robot body 1 will be large due to the influence of the inertial mass associated with the operation of the work arm 2, so that a large amount of fuel is required. Become.

【0004】一方では、このような宇宙用ロボットは、
使命が宇宙空間における各種の作業である機能上、宇宙
空間において、各種の作業を長期間に亘って実行するこ
とが要求される。このため、宇宙用ロボットにあって
は、推進装置4の燃料となる推進薬を比較的多量に搭載
しなければ、長期的な宇宙空間での作業を実行すること
ができなくなるため、推進薬の収容エリアを広く必要と
することにより、大形となるという問題を有する。
On the other hand, such a space robot is
Since the mission is to perform various tasks in outer space, it is required to perform various tasks in outer space for a long period of time. For this reason, in a space robot, unless a relatively large amount of propellant, which is the fuel for the propulsion device 4, is mounted, long-term work in space cannot be performed, and the propellant There is a problem that it becomes large due to the large storage area required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の宇宙用ロボットでは、長期間使用可能に構成する
と、大形となるという問題を有する。
As described above, the conventional space robot has a problem that it becomes large-sized when it is configured to be usable for a long period of time.

【0006】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、簡易な構成で、小形化の促進を図り得、且つ長期
間に亘る信頼性の高い動作を実現し得るようにした宇宙
用ロボットを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a space robot having a simple structure, capable of promoting miniaturization, and realizing reliable operation for a long period of time. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、作業アーム
の配設されたロボット本体が宇宙空間を飛翔して被作業
体に接近し、前記作業アームを用いて各種の作業を行っ
てなる宇宙用ロボットにおいて、前記ロボット本体の周
壁に駆動自在な作動肢を突設して、この作動肢を駆動制
御して前記ロボット本体の姿勢を制御してなる姿勢制御
手段を備えて構成したものである。
According to the present invention, a robot body provided with a working arm flies in outer space and approaches a work object, and various work is performed by using the working arm. In the robot for use, a movable actuating limb is protrusively provided on the peripheral wall of the robot main body, and the working limb is drive-controlled to control the posture of the robot main body. .

【0008】[0008]

【作用】上記構成によれば、作動肢は、その作業アーム
の重心位置の変動に応じて、駆動されることにより、ロ
ボット本体の姿勢を制御する。従って、作動肢を駆動す
るだけの駆動源で長期間に亘る姿勢制御が可能となる。
According to the above structure, the operating limb controls the posture of the robot main body by being driven according to the variation of the position of the center of gravity of the working arm. Therefore, it becomes possible to control the posture for a long period of time with a drive source that only drives the operating limb.

【0009】[0009]

【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0010】図1はこの発明の一実施例に係る宇宙用ロ
ボットを示すもので、ロボット本体10には、例えば2
本の作業アーム11が配設される。この作業アーム11
は、例えば複数の間接11aで構成されて、その先端部
には、グリッパ11bが設けられており、遠隔的に操作
されて宇宙ステーションの組立て等の各種の作業を実行
する。
FIG. 1 shows a space robot according to an embodiment of the present invention.
A work arm 11 of a book is arranged. This working arm 11
Is composed of, for example, a plurality of indirects 11a, and a gripper 11b is provided at the tip of the indirects 11a, and is remotely operated to perform various operations such as assembling a space station.

【0011】なお、作業アーム11は、2本に限るもの
でなく、作業内容等を考慮して、1本だけを配設した
り、あるいは3本以上を配設するように構成される。そ
して、作業アーム11の間接11aの配置数は、作業内
容等に応じて適宜に設定される。
The number of working arms 11 is not limited to two, and only one arm is provided or three or more arms are provided in consideration of work content and the like. Then, the number of the indirect portions 11a of the work arm 11 arranged is appropriately set according to the work content and the like.

【0012】また、ロボット本体10には、その角部の
4カ所に作動肢12がそれぞれ回転自在に配設される。
この作動肢12は、その基部が駆動源、例えば駆動モー
タ(図示せず)に連結されており、この駆動モータ(図
示せず)を介して回転駆動される。駆動モータ(図示せ
ず)は、姿勢制御部(図示せず)を介して回転駆動され
る。姿勢制御部(図示せず)は、作業アーム11の動作
に伴う該作業アーム11の重心位置の変動に基づいて駆
動モータ(図示せず)を駆動して、ロボット本体10の
姿勢を制御する。
Further, the robot main body 10 is provided with the operating limbs 12 rotatably at four corners thereof.
The base of the operating limb 12 is connected to a drive source, for example, a drive motor (not shown), and is rotationally driven via the drive motor (not shown). A drive motor (not shown) is rotationally driven via an attitude control unit (not shown). An attitude control unit (not shown) drives a drive motor (not shown) based on a change in the position of the center of gravity of the work arm 11 due to the operation of the work arm 11 to control the attitude of the robot body 10.

【0013】上記作動肢12は、上記のようにロボット
本体10の角部の4カ所にそれぞれ配設することなく、
1カ所だけ設けたり、あるいは2カ所以上の複数箇所に
配設するように構成しても良い。そして、作業アーム1
1の重心位置の変動は、図示しない検出センサにより検
出され、その検出値が姿勢制御部(図示せず)に入力さ
れる。
The actuating limbs 12 are not provided at the four corners of the robot body 10 as described above,
It may be provided only at one place, or may be arranged at a plurality of two or more places. And the working arm 1
The change in the position of the center of gravity of 1 is detected by a detection sensor (not shown), and the detected value is input to the attitude control unit (not shown).

【0014】また、ロボット本体10には、飛翔用の推
進装置13が配設され、この推進装置13を用いて直接
的に宇宙空間を飛翔して、宇宙空間上の所望の位置に移
動される。
Further, the robot body 10 is provided with a propulsion device 13 for flight, and the propulsion device 13 is used to directly fly in outer space to move to a desired position in outer space. .

【0015】上記構成において、ロボット本体10は、
推進装置13が駆動されると、宇宙空間を飛翔して被作
業体(図示せず)に接近する。そして、上記被作業体
(図示せず)近傍の所定の位置に到達すると、停止さ
れ、その後、作業アーム11が操作制御されて、所望の
作業を実行する。この際、作業アーム11は、その動作
により重心位置が変動する。すると、作業アーム11の
変動が、上記検出センサ(図示せず)が作業アーム11
の重心位置の変動を検出して、その検出値を上記姿勢制
御部(図示せず)に出力する。姿勢制御部(図示せず)
は、入力した検出値に基づいて駆動信号を生成して駆動
モータ(図示せず)を駆動し、作動肢12を選択的に回
転させ、ロボット本体10の姿勢を制御する。
In the above structure, the robot body 10 is
When the propulsion device 13 is driven, it flies in outer space and approaches a work object (not shown). When it reaches a predetermined position near the work body (not shown), it is stopped, and then the work arm 11 is operationally controlled to execute a desired work. At this time, the position of the center of gravity of the work arm 11 changes due to its operation. Then, when the working arm 11 is changed, the detection sensor (not shown) causes the working arm 11 to move.
The change in the position of the center of gravity is detected, and the detected value is output to the posture control unit (not shown). Attitude control unit (not shown)
Generates a drive signal based on the input detection value and drives a drive motor (not shown) to selectively rotate the operating limb 12 to control the posture of the robot body 10.

【0016】また、姿勢制御装置(図示せず)は、例え
ば作業アームの非作動状態において、ロボット本体の姿
勢が変動した場合においても、作業アーム11の重心位
置の変動することで、同様に作動し12を回転駆動して
ロボット本体10の姿勢を制御する。
Further, the attitude control device (not shown) operates in the same manner by changing the center of gravity of the work arm 11 even when the attitude of the robot main body changes, for example, when the work arm is inactive. The robot 12 is rotationally driven to control the posture of the robot body 10.

【0017】このように、上記宇宙用ロボットは、ロボ
ット本体10に作動肢12を回転自在に配設し、この作
動肢12を回転駆動することにより、作業アーム11の
動作時等におけるロボット本体10の姿勢を制御するよ
うに構成した。これによれば、作動肢12を回転駆動す
るだけの駆動源を備えるだけで、姿勢制御が可能とな
り、従来のような推進薬の如き消耗品がなくなることに
より、長期間に亘る安定した姿勢制御が可能となる。こ
の結果、従来のような推進薬の収容エリアがなくなるこ
とで、可及的に小形化の促進が図れる。
As described above, in the space robot, the working limb 12 is rotatably arranged on the robot body 10, and the working limb 12 is rotatably driven, so that the robot body 10 moves when the work arm 11 is operated. It is configured to control the posture of. According to this, the posture control can be performed only by providing the drive source for rotationally driving the actuating limb 12, and since the consumables such as the conventional propellant are eliminated, the posture control can be stably performed for a long period of time. Is possible. As a result, the conventional accommodating area for propellant is eliminated, and the miniaturization can be promoted as much as possible.

【0018】なお、上記実施例では、回転自在な作動肢
12をロボット本体10に配設して、作動肢12を回転
駆動することにより、ロボット本体10の姿勢を制御す
るように構成したが、作動肢12の駆動方式としては、
これに限ることなく、各種のものが構成可能である。
In the above embodiment, the rotatable working limb 12 is arranged in the robot body 10 and the posture of the robot body 10 is controlled by rotationally driving the working limb 12. As a drive system of the operating limb 12,
Without being limited to this, various types can be configured.

【0019】また、上記実施例では、作動肢12とし
て、特別にロボット本体10に配設するように構成した
が、これに限ることなく、例えばロボット本体10の外
周壁に配設される太陽電池パドルや、質量を有する排熱
用ラジエター等を兼用するように構成しても良い。よっ
て、この発明は、上記実施例に限ることなく、その他、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し
得ることは勿論のことである。
In the above embodiment, the working limb 12 is specially arranged on the robot body 10, but the invention is not limited to this. For example, a solar cell arranged on the outer peripheral wall of the robot body 10. It may be configured to also serve as a paddle, a radiator for exhaust heat having a mass, and the like. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、小形化の促進を図り得、且つ長期間
に亘る信頼性の高い動作を実現し得るようにした宇宙用
ロボットを提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, a space-saving structure with a simple structure that can facilitate miniaturization and realize reliable operation for a long period of time is provided. A robot can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例に係る宇宙用ロボットを示
した図。
FIG. 1 is a diagram showing a space robot according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の宇宙用ロボットを示した図。FIG. 2 is a diagram showing a conventional space robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ロボット本体、11…作業アーム、11a…間
接、11b…グリッパ、12…作動肢、13…推進装
置。
10 ... Robot main body, 11 ... Working arm, 11a ... Indirect, 11b ... Gripper, 12 ... Operating limb, 13 ... Propulsion device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作業アームの配設されたロボット本体が
宇宙空間を飛翔して被作業体に接近し、前記作業アーム
を用いて各種の作業を行ってなる宇宙用ロボットにおい
て、 前記ロボット本体の周壁に駆動自在な作動肢を突設し
て、この作動肢を駆動制御して前記ロボット本体の姿勢
を制御してなる姿勢制御手段を具備したことを特徴とす
る宇宙用ロボット。
1. A space robot in which a robot main body provided with a work arm flies in outer space and approaches a work object, and various work is performed using the work arm. A space robot characterized by comprising a posture control means for projecting a drivable actuating limb on a peripheral wall and drivingly controlling the actuating limb to control the posture of the robot body.
【請求項2】 前記姿勢制御手段の作動肢は、ロボット
本体の外周部に配設される搭載機器を兼用してなること
を特徴とする宇宙用ロボット。
2. The space robot, wherein the operating limb of the attitude control means also serves as an on-board device arranged on the outer peripheral portion of the robot body.
JP5071315A 1993-03-30 1993-03-30 Space robot Pending JPH06278700A (en)

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JP5071315A JPH06278700A (en) 1993-03-30 1993-03-30 Space robot

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JP5071315A JPH06278700A (en) 1993-03-30 1993-03-30 Space robot

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JP (1) JPH06278700A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008260436A (en) * 2007-04-12 2008-10-30 Japan Aerospace Exploration Agency Mobile robot
CN104503224A (en) * 2014-06-16 2015-04-08 北京空间飞行器总体设计部 System control method for use reliability of spatial mechanism, and control system

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