著者

山口 功 木田 隆 岡本 修 狼 嘉彰 YAMAGUCHI Isao KIDA Takashi OKAMOTO Osamu OOKAMI Yoshiaki

出版者

航空宇宙技術研究所

雑誌

航空宇宙技術研究所資料 = Technical Memorandum of National Aerospace Laboratory (ISSN:04522982)

巻号頁・発行日

vol.636, pp.15, 1991-06

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本資料は剛体の運動方程式におけるクオータニオンによるキネマティックス表現についてまとめたものである。クオータニオンは4つのパラメータで構成され,物体のオリエンテーションを規定するものであり,オイラー・パラメータ,4元数とも呼ばれる。本資料ではまず座標系やベクトル量が定義された後,クオータニオンが導入される。従来の手法であるオイラー角による物体の姿勢の記述方法と比較しながら,方向余弦行列との関連や物体の角速度ベクトルによるクオータニオンの微分方程式の構成など,クオータニオンの様々な特徴について計算機プログラムのためのアルゴリズムを念頭において考察する。最後に剛体の運動方程式の中でクオータニオンがどのように組み込まれて剛体のキネマティックスを表現するのかについて論じる。

著者

狼 嘉彰 木田 隆 山口 功

出版者

公益社団法人 計測自動制御学会

雑誌

計測と制御 (ISSN:04534662)

巻号頁・発行日

vol.26, no.10, pp.845-854, 1987-10-10 (Released:2009-11-26)

参考文献数

30

著者

嘉陽 宗弘 狼 嘉彰

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会論文集C編 (ISSN:18848354)

巻号頁・発行日

vol.79, no.803, pp.2273-2285, 2013 (Released:2013-07-25)

参考文献数

11

被引用文献数

1 1

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The objective of this paper is to establish a concise structural model of the human musculoskeletal (HMS) system to be used for an exercise therapy of a malfunction or a distortion called Somatic Balance Restoring Treatment (SRBT). This model must be comprehensive for therapists while maintaining a theoretical thoroughness in mechanics. For this objective, a system approach called Interpretive Structural Modeling (ISM) has been applied to bridge multi-body dynamics and clinical observations. From a mechanical viewpoint, the HMS system can be treated as a collection of joint connected 15 rigid bodies in a topological tree. From a clinical viewpoint, joints are of major concern since most malfunctions take place at the joints. Based on clinical observation data accumulated for 36 years, we have discovered that all HMS motions can be constructed by a combination of 80 fundamental motion elements and that all motions are interacted with each other. By applying the ISM for the HMS system, we have obtained that an active motion element with intention induces associated motion element(s). In addition, the ISM yields a tiered structure of the fundamental motion elements according to the degree of activeness; and most importantly, an overall investigation of the matrix characteristics has revealed a fundamental structure of the SBRT.

著者

松永 三郎 神澤 拓也 狼 嘉彰

出版者

一般社団法人 日本航空宇宙学会

雑誌

日本航空宇宙学会論文集 (ISSN:13446460)

巻号頁・発行日

vol.47, no.550, pp.433-441, 1999-11-05 (Released:2009-07-09)

参考文献数

7

被引用文献数

2 1

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This paper discusses a method for damping the angular momentum of an uncontrolled target satellite in order to make it easy to capture using a chaser-satellite-mounted manipulator. During the capture operation of an uncontrolled floating target, it may be difficult for a manipulator to grapple it directly because of target nutation or tumbling. In this paper, we propose using a cushion type damper in order to absorb the rotational motion. The scenario is as follows: 1) a cushion type damper is attached to the end-effector of the manipulator, 2) the manipulator softly pushes the damper on carefully selected points on the target, and 3) the contact force between the damper and the target causes the angular momentum of the target to decrease. The validity and feasibility of the proposed method are verified through numerical simulations.

著者

狼 嘉彰

出版者

一般社団法人 電気学会

雑誌

電気学会誌 (ISSN:13405551)

巻号頁・発行日

vol.121, no.3, pp.199-202, 2001-03-01 (Released:2008-04-17)

参考文献数

4

被引用文献数

1

著者

小島 寧 棚町 健彦 狼 嘉彰

出版者

一般社団法人 日本航空宇宙学会

雑誌

宇宙技術 (ISSN:13473832)

巻号頁・発行日

vol.3, pp.49-58, 2004 (Released:2004-09-14)

参考文献数

6

被引用文献数

1

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環境観測, 通信, 惑星探査等で活躍する人工衛星の姿勢軌道制御系(以下, AOCSと呼ぶ)は, 搭載ミッションの要求を満たすために, 高精度な指向決定, 安定度を実現する重要な制御サブシステムである. 宇宙空間においてAOCSに問題が発生し, 迅速な回復措置がとられなかった場合, 衛星は姿勢を喪失し, その結果, 通信途絶, 電力確保不能のような致命的な状態に至る可能性もある. また, 衛星, 地上における通信システムリソースの制約に伴い, テレメトリ数や通信可能時間に上限が生じ, 異常回復を目的とした地上側での迅速な対応は極めて困難な状況にある. とくに, スラスタ異常に代表されるように異常発生から機能喪失に至るまでの時間が短時間の場合に深刻である. さらに, 宇宙空間における人工衛星異常時の軌道上サービスによる迅速な修理作業も, 現時点においては実用レベルまで至っていない. 一方, 地球温暖化等の世界的な気候変動研究に役立つデータを提供する地球観測衛星のユーザは, ミッションの継続性とリアルタイム性を強く要求しており, 衛星としては, ミッションを可能な限り継続できるよう, 故障が発生した場合でも, 自動的に機能・性能を回復できる機能を有することが重要である. 以上のような観点から, ミッションの継続, 安全性の確保, 運用負担の軽減を目的として, AOCSの設計フェーズにおいて, 十分な耐故障性を考慮しておく必要がある. 特に, 軌道上において自動で異常・故障を検知して, 分離し, AOCS機能を自動回復させる機能(Fault Detection, Isolation and Recovery, 以下 FDIRと呼ぶ)は耐故障設計のキーとなる重要な機能であり, FDIRシステムを構築することにより, 高い耐故障性を有するAOCSが実現可能である. 本稿では, 2002年12月14日に種子島宇宙センターから打上げられた環境観測技術衛星「みどり?」(以下, ADEOS-IIと呼ぶ)のAOCSの耐故障設計, 特に新規の複合航法におけるFDIRシステム(以下, 複合航法用FDIRと呼ぶ)について述べる. ADEOS-IIのAOCSは, 地球観測プラットフォーム技術試験衛星(以下, ADEOSと呼ぶ)のAOCSにGPSR受信機(以下, GPSR), ピッチ軸用の精太陽センサ(以下, FSSHと呼ぶ)を追加し, GPSRの軌道位置及び時刻情報に基づき, FSSHデータを姿勢誤差補正に用いることでAOCSの性能向上を図ることができる. これを複合航法と呼んでおり, ADEOS-IIはGPSR情報をAOCSに取り込んだ日本初の地球観測衛星である. さらに, 上述の複合航法にFDIRシステムを採用することにより, AOCS機器の故障への耐性をより高めている. また, 以下に示すような既存のFDIRを超える特徴を有しており, 新規性を有している. (1)複合航法で使用しているAOCSコンポーネントの異常をモニタしているだけでなく, 複合航法に対し, 独立に並行動作させているADEOSで実績のある定常航法の姿勢決定系の結果と複合航法の姿勢決定系の出力をオンボードで比較評価し, 航法の正常性についてもモニタしている. 決定系評価の結果, その差分がある閾値を超えた場合, 定常航法に移行する. なお, 過去のJAXA人工衛星のFDIRにおいて, このようなモニタ方法を採用した例はない. (2)複合航法特有の異常と判断された場合には, 定常航法にモード移行し, 地球観測を継続する. 従来のFDIRの設計では, 異常が発生した場合, スラスタを用いた安全モードである地球捕捉モードに即移行していたが, このモードでは全観測センサの姿勢精度要求を満足できない. しかしながら, 定常航法であれば, 半数以上の観測センサについては姿勢精度要求を満足しており, 複合航法中と比較して観測ミッション達成度は低下するものの, 地球環境情報のグローバル観測の連続性, リアルタイム性は維持できる.

著者

若田 光一 柴田 智哉 狼 嘉彰

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

日本機械学會論文集. C編 (ISSN:03875024)

巻号頁・発行日

vol.69, no.685, pp.2323-2330, 2003-09-25

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The Canadian Space Station Remote Manipulator System (SSRMS) that consists of 7 joints has been in operation since 2001 aboard the International Space Station (ISS). The extensive operational experience of the Space Shuttle's Remote Manipulator System (SRMS), which has 6 joints, played a significant role in the design and operation of the ISS robotics. However, optimization of the ISS robotics operation for different types of tasks utilizing the unique redundancy characteristics of the 7-joint systems is still underway. In this study, we have proposed three evaluation indices for multi-joint arm configurations in order to avoid collision with surrounding structures. Based on the evaluation of operations of the SSRMS a demonstration model, it has turned out that the proposed indices are beneficial for enhancing clearance monitoring of the arm with respect to the surrounding structures. Furthermore we have proposed an operation support display to contribute to the operational safety and mission success.

著者

岩﨑 量 狼 嘉彰

出版者

慶應義塾大学大学院システムデザイン・マネジメント研究科

雑誌

修士論文

巻号頁・発行日

2010-09 (Released:2010-00-00)

著者

岡本 修 中谷 輝臣 鈴木 誠三 山口 功 上村 平八郎 狼 嘉彰 永野 裕章 臼井 康起 蓮佛 克彦 伊崎 光晴 上野 純一 藪内 賀義

雑誌

Journal of Japan Society of Computer Aided Surgery : J.JSCAS (ISSN:13449486)

巻号頁・発行日

vol.3, no.3, pp.103-104, 2001-12-30

著者

狼 嘉彰

出版者

慶應義塾大学

雑誌

三田評論 (ISSN:1343618X)

巻号頁・発行日

vol.1051, pp.108-109, 2002-11-01