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グラップル固定具は、ロボットアームの安全な接続を提供するために、宇宙船やその他の物体に使用されます。
北米
この固定具により、スペースシャトルの カナダアーム（シャトル遠隔操作システム、またはSRMSとも呼ばれる）は、大きな物体（ISSのコンポーネントやHSTなどの衛星など）を安全に掴むことができるようになりました。
現在、国際宇宙ステーションの宇宙ステーション遠隔操作システム（SSRMS）（カナダアーム2とも呼ばれる）と日本の実験モジュール遠隔操作システム（JEMRMS）に対しても同様のことを行っています。[1]
グラップル固定具は見た目が平らで、中央のグラップルピンの上に球体が付いており、アームの端にあるスネアがそれに引っかかる。3つの「ランプ」がロボットアームをグラップル固定具に正しく誘導するのに役立つ。[2]
発達
ノースアメリカングラップルフィクスチャは1970年代にスパーエアロスペース社で開発されました。その発明はフランク・ミーによるもので、彼はスペースシャトルのカナダアーム エンドエフェクタも発明しました。 [3]グラップルフィクスチャの設計はバリー・テブによってさらに改良されました。[3]
バリエーション
飛行中に取り外し可能なグラップル固定具
飛行解放型グラップル固定具（FRGF）は、北米のグラップル固定具の最も単純なバリエーションであり、グラップリングのみが可能で、電気コネクタはありません。[4]その使用はスペースシャトル計画の初期に始まり、グラップルシャフトを船外活動（EVA）中に設置できるようにすることで、飛行標準グラップル固定具（FSGF）から開発されました。[5]
スペースXドラゴン、オービタルATK シグナス、日本の宇宙ステーション補給機H-IIなどの無人宇宙船には、標準のFRGFが搭載されており、カナダアーム2が国際宇宙ステーションへの着陸時にカプセルを掴むのに使用します。[6]この固定具の最大積載量は65,000ポンドまたは30,000kgです。[7]軌道上の交換ユニットにも掴み具が搭載されている場合があります。
ラッチ式グラップル固定具
ラッチ式グラップル固定具（LGF）は、グラップリングとラッチングを可能にし、ペイロード軌道交換ユニット収容部（POA）での長期保管（3週間以上）に使用することを目的としています。[4]電気コネクタはありません。[4]
電動フライトグラップルフィクスチャーと電気機械式グラップルフィクスチャー
電気飛行グラップル固定具（EFGF）はグラップリングを可能にします。[7]データ、電力、[7]およびマニピュレータ上のカメラからのビデオ用の単一の電気接続があります。[8]この電気接続は、シャトルリモートマニピュレータシステム（別名Canadarm1） と互換性があります。
きぼう（国際宇宙ステーションモジュール）遠隔操作システム（日本実験モジュール遠隔操作システム）は、電気機械式グラップルフィクスチャ（EMGF）と呼ばれる同様のグラップルフィクスチャを使用しています。[9]
パワー＆ビデオグラップルフィクスチャ
パワー・ビデオ・グラップル・フィクスチャ（PVGF）は、グラップリングとラッチングを可能にします。[4]データ、ビデオ、電源用の電気コネクタを備えています。[4]電気接続は、宇宙ステーションの遠隔操作システム（カナダアーム2とも呼ばれる） と互換性があります。
電源とデータグラップル固定具
パワーデータグラップルフィクスチャ（PDGF）は、グラップリングとラッチングを可能にします。[4]データ、ビデオ、電源用の電気コネクタがあり、軌道上で交換可能な唯一の北米のグラップルフィクスチャでもあります。[4]電気接続は、宇宙ステーションのリモートマニピュレータシステム（カナダアーム2とも呼ばれる） と互換性があります。
国際宇宙ステーション(ISS)で使用されている。PDGF はCanadarm2ロボット アームによって「掴まれる」ことができ、掴まれた物体をアームが操作して動力を与えたり、ISS 内にいるオペレーターが命令したりすることができる。ステーションのあちこちに配置された PDGF はアームへの接続を提供する。PDGF にはデータ、ビデオ、電力を転送するための 4 つの長方形のコネクタがある。スペース シャトルの最後から 2 番目の飛行中、ロシア セグメントを拠点とする Canadarm2 の運用をサポートするために、PDGF がザーリャモジュールに取り付けられた。[10]
NASA のグラップル装置を備えた衛星
- ハッブル宇宙望遠鏡には2つの固定具がある[11]
- 長期曝露施設（LDEF）には2つの装置がありました。FRGFとアクティブ（リジダイズドセンシング）グラップルは、電気システムを備えた19の実験を開始するために電子信号を送信するのに使用されました。[12]
- ソーラー・マキシマム・ミッションには1台あり、シャトルが軌道上で修理するために使用されました。
ヨーロッパのグラップル試合
欧州ロボットアームはカナダアーム2と同様にグラップルを使用して移動しますが、グラップル固定具は互いに互換性がありません。つまり、欧州アームは宇宙ステーションのロシアセグメントでのみ作業できるということです。[13]
- 2020年5月 -最終処理のためバイコヌールへ輸送[14]
- 2021年7月 - ロシアの多目的実験モジュールを搭載して打ち上げ[15]
参考文献
- ^ 「JAXA HTV-1ミッションプレスキット」（PDF）。JAXA。19ページ。 2022年11月13日閲覧。
- ^ CanadaArm2 エンドエフェクタ 2012-10-05 にWayback Machineでアーカイブ
- ^ ab ドット、リディア (1992)。「卓越の伝統: スパー エアロスペース リミテッドでの 25 年間」デビッド スティール。カナダ: スパー エアロスペース リミテッド。pp. 42–43。ISBN 0-9696618-0-0。
- ^ abcdefg Callen, Phillip (2014年6月). 「ISS外部ペイロードのロボットによる搬送とインターフェース」(PDF) . NASA . 2015年11月23日閲覧。
- ^ Savi S. Sachdev、Brian R. Fuller (1983)。「シャトル遠隔操作システムと軌道上運用におけるその利用」。Spar Aerospace。2015年11月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年11月23日閲覧。
- ^ 「宇宙ステーションがドラゴンの尾を捕らえる」 WRALニュース. 2022年11月13日閲覧。
- ^ abc 宇宙航空学の進歩 V.161: 宇宙における遠隔操作とロボット工学。アメリカ航空宇宙学会。1994年。p. 460。ISBN 9781600864148。
- ^ 「Canadarm」. WorldSpaceFlight.com . 2015年12月5日閲覧。
- ^ 「ISS: JEM/きぼう」. eoportal.org。 2016 年 3 月 17 日。2023 年5 月 12 日に取得。
- ^ 「STS-134 プレスキット」(PDF)。NASA。2018年12月26日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。2022年11月13日閲覧。
- ^ カイル・ベイカー、エリン・カルトン、ジョナサン・ラング、ザカリー・ルイス、ロバート・ペレス・アレマニー、アレクサ・リッツォ、ブレンドン・スメレスキ、アンソニー・スタークス、ジョシュア・テネイク、ジェニファー・ラティガン、マルチェロ・ロマーノ (2019)。「ハッブル宇宙望遠鏡の最新の再突入分析」(PDF)。第一国際軌道デブリ会議:2。2023年5月12日閲覧。
- ^ 「LDEF構造」。2016年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年11月13日閲覧。
- ^ 「欧州ロボットアーム：高性能メカニズムがついに宇宙へ」第42回航空宇宙メカニズムシンポジウム。2014年5月。
- ^ 「欧州のロボットアームがバイコヌールに到着」。Twitter 。 2020年6月3日閲覧。
- ^ 「打ち上げ！多目的実験モジュール「ナウカ」が宇宙ステーションへ打ち上げられる」。blogs.nasa.gov。NASA。2021年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年7月21日閲覧。
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外部リンク
- 宇宙ステーション遠隔操作システム