Dispositivo de Movilidad Espacial con Cable: Control de Actitud durante la Extensión y Enrollado del Cable
Autores: Takehara, Shoichiro; Uematsu, Yu; Miyaji, Wataru
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Dispositivo de Movilidad Espacial con Cable: Control de Actitud durante la Extensión y Enrollado del Cable
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tecnología espacial
Instalaciones espaciales tripuladas
Sistema de movilidad basado en cables
Entornos de microgravedad
Dispositivo de Movilidad Espacial por Cable
Método de control de actitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente, los avances en la tecnología espacial han abierto más oportunidades para que los seres humanos trabajen en el espacio exterior. Se espera que la ampliación de las instalaciones espaciales tripuladas, como la Estación Espacial Internacional, impulse aún más esta tendencia. Por lo tanto, es necesario un medio de transporte único para garantizar que los seres humanos puedan moverse de manera efectiva en entornos de microgravedad. En el presente estudio, proponemos un sistema de movilidad basado en un cable, que mueve al usuario enrollando un cable adjunto a una estructura en el destino. Sin embargo, hay un problema en que la actitud del usuario se vuelve inestable durante el enrollado del cable. Por lo tanto, se examina un método de control de actitud del Dispositivo de Movilidad Espacial con Cable (TSMD) para enrollar un cable a través de un análisis numérico. El modelo analítico propuesto consiste en un cuerpo flexible y tres cuerpos rígidos. Se considera la fuerza de contacto entre el cable y la entrada. Verificamos la validez del modelo propuesto a través de experimentos. Además, propusimos un método de control de actitud del TSMD durante el enrollado del cable, centrándonos en los cambios en la energía cinética rotacional del sistema. Usando el modelo analítico propuesto, se confirma que la velocidad angular de un sistema de cuerpos rígidos converge a 0 grados/s cuando se aplica control.
Descripción
Recientemente, los avances en la tecnología espacial han abierto más oportunidades para que los seres humanos trabajen en el espacio exterior. Se espera que la ampliación de las instalaciones espaciales tripuladas, como la Estación Espacial Internacional, impulse aún más esta tendencia. Por lo tanto, es necesario un medio de transporte único para garantizar que los seres humanos puedan moverse de manera efectiva en entornos de microgravedad. En el presente estudio, proponemos un sistema de movilidad basado en un cable, que mueve al usuario enrollando un cable adjunto a una estructura en el destino. Sin embargo, hay un problema en que la actitud del usuario se vuelve inestable durante el enrollado del cable. Por lo tanto, se examina un método de control de actitud del Dispositivo de Movilidad Espacial con Cable (TSMD) para enrollar un cable a través de un análisis numérico. El modelo analítico propuesto consiste en un cuerpo flexible y tres cuerpos rígidos. Se considera la fuerza de contacto entre el cable y la entrada. Verificamos la validez del modelo propuesto a través de experimentos. Además, propusimos un método de control de actitud del TSMD durante el enrollado del cable, centrándonos en los cambios en la energía cinética rotacional del sistema. Usando el modelo analítico propuesto, se confirma que la velocidad angular de un sistema de cuerpos rígidos converge a 0 grados/s cuando se aplica control.