惑星探査機（1番右：オポチュニティ 2番右：キュリオシティ）はバージョンアップしているが、映画に出てくる有人探査機（写真左）のレベルにはまだまだ及ばない
マーク・デイモンが『火星の救助』で火星を何千キロも走らせる探査機は、普通のオフロードの旅とそれほど変わらないように見えるかもしれませんが。 しかし、現実には、現在の技術水準では、火星に投入されたローバーは苦戦しているとしか言いようがないのです。 14年136日間活動したオポチュニティローバーは45.16kmしかカバーできず、7.73kmしかカバーできなかった勇気ローバーは、2010年に砂地にはまり地球との連絡が取れなくなった。
惑星探査機をより速く、より遠くへ走らせるためには、動力の取り方を改善するほかに、走行制御を高めて立ち往生しないようにすることが課題となっています。
環境変化を無視したTAWLによる運動制御
環境的に縛られているの探査機には、移動のための車輪と、閉じ込められにくくするための「足」が必要なのかもしれませんね。上海交通大学の高峰教授のチームが開発しているTAWL（地形適応型車輪速度分布付ローバー）は、惑星探査機の走行性能を大幅に向上させる可能性があります。NOKOV动作捕捉技术也参与到了TAWL的研发测试工作，助力行星漫游车的技术创新。
地球外の惑星環境に関するデータが極端に不足している中で、地形力学に頼ったボディコントロールシステムは、明らかに骨折り損のくたびれもうけです。 TAWLは後者のアプローチで、制御システムにWSA（車輪速分配）、RPC（横揺れ・ピッチ制御）、CFC（接触力制御）、ホイールステアリングモジュールを追加しています。 これらの制御モジュールは、地形による車体のスリップを抑え、各車輪に均等に荷重をかけることで速度とトラクションを維持し、ローバーが砂地にスタックするリスクを低減します。
モーションキャプチャー技術がローバーの走行実験に貢献
NOKOVモーションキャプチャーのテストサイト、TAWLが "ロックイン "されました
データを収集するための模擬環境試験も、スマートな設計思想と同様に重要です。 火星モーションキャプチャカメラは、3次元空間のXYZ座標、6自由度（6Dof）、ヨー、ロール、ピッチ、オイラー角などのデータを収集し、探査機の移動の基礎となるデータを取得します。 これがモーションデータのベースとなる。 すでに5台の火星モーションキャプチャーカメラが設置されており、車体に設置された4つの反射マークポイントから、走行データの真値が百パーセントをコンピューターに伝達されます。
自動制御のテストは、数セットのモーションキャプチャーのデータを使って行われ、制御モジュールは望ましい結果を得るために継続的に最適化されました。 データ解析の結果、TAWLに搭載した制御モジュールが効果的に車体スリップによるトラクション低下を抑制し、RPC、CFC、WSAモジュールの効率的な介入により、ほぼ50％低減できることがわかりました。 ローバーの車体制御について、効果的な解決策を提供します。
測定データから、制御モジュールへのアクセスにより、効果的に車体の滑りを低減できることがわかる
"微妙な動きも逃さず、データ表示"は、NOKOVモーションキャプチャシステムの科学研究への技術支援を行っています。 強力なハードウェア構成と専門的なエンジニアリングの実装により、より多くの科学実験を前進させることができます。
参考文献。
[1] Jun He; Yanlong Sun; Limin Yang; Jiaze Sun; Yan Xing; Feng Gao. Design and Control of TAWL—A Wheel-Legged Rover With Terrain-Adaptive Wheel Speed Allocation Capability. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics，2022,6.
[2] Jun He *, Yanlong Sun, Limin Yang and Feng Gao. Model Predictive Control of a Novel Wheeled–Legged Planetary Rover for Trajectory Tracking. Sensors,2022,4.
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