航空宇宙: 地球上空400 kmの軌道上にあるmaxon

国際宇宙ステーション (ISS) が地球の公転軌道を回り続けるようになってから、すでに15年以上が経ちました。ISSは国際的な研究ステーションとして、米国のNASA、ロシア連邦宇宙省 (Roskosmos)、欧州宇宙機関 (ESA)、カナダ宇宙庁 (CSA)、そして日本の宇宙航空研究開発機構 (JAXA) が共同利用しています。 

ISSが運転を開始したのは2000年11月。以来、すでに295人の宇宙飛行士がこの宇宙ステーションへと飛び、ステーションの拡張や多種多様な研究を行ってきました。2001年以降、実に計63か国が計900以上の実験を開始しています。重力がかかっていない状態での植物の生長方向や、宇宙において人間の筋肉や骨が退化する理由、そして無重力状態における人間の免疫担当細胞の反応など、さまざまな研究が行われてきました。このような研究の背景には、宇宙では宇宙飛行士の免疫システムが機能低下するという事実がすでに判明しているということがあります。「正確に言えば、宇宙にいる人間の免疫システムは高齢者の劣化した免疫システムにたとえることができます」。ルツェルン大学BIOTESCチームのリーダー、アレクサンドラ・デシュヴァンデン氏はこう説明します。同チームは2015年1月初めに、2つの研究プロジェクトをSpaceX Draonカプセル型宇宙船に託してISSに送りました。ISSでの実験には、さまざまな実験器具を含む技術的設備が不可欠です。また、宇宙飛行士に代わって任務を遂行するロボットや、宇宙飛行士の傍らで彼らを支援するロボットも、非常に重要な役割を果たしています。 

ユニークな移動システムを備えた実験用ロボット 

そのような実験用ロボットのひとつ、「REX-J」(Robot Experiment on JEM) が、2012年から2013年にかけて、ISSの日本実験棟「きぼう」(JEM) で使用されました。このロボットは、宇宙航空研究開発機構 (JAXA) によって開発されました。この実験の目的は、宇宙ステーションの表面および内部を移動し、荷物を移動したり、点検・検査を行うこともできる新世代のロボット（アストロボット）を開発することでした。 

このロボットのユニークな点は、テザーを利用した特別な移動手法にあります。ISSには宇宙飛行士が船外作業を行う際の安全確保のためにハンドレールがすでに取り付けられていますが、テザーはこのハンドレールにフックで固定されます。この可動式ロボットには、伸縮可能なアームが装備されています。アームの先端にはロボットハンドが固定されています。このロボットハンドは、テザーを異なる位置に移動させ、固定することができます。このためロボットは「蜘蛛のように」ステーションの表面を移動することが可能になります。ロボットの制御は地上からの遠隔操作によって行われるため、ISSのクルーのサポートを必要としません。 

REX-Jはケーブルで接続されており、グリップバーをサポートとして使用しながら、ISSの外側をクモのように動きます。この際、REX-Jはアームで本体を掛け、長さ調整が可能なケーブルに沿って移動します

正確な動きを可能にするパワフルな駆動システム 

伸縮可能なロボットアーム部分をはじめ、REX-Jにはmaxonのドライブシステムが複数搭載されています。ロボットの手首は垂直・水平方向の 2つの自由度を備えています。手首関節やアームにはブラシレス EC-max モータ, プラネタリギアヘッド、エンコーダが内蔵されています。

モータの制御電子機器はロボットアームの先端に配置されています。その他、ロボットの旋回機構やケーブルスプール（巻き戻し装置）などにもmaxonのドライブシステムが搭載されています。 

REX-Jによる実験はすべて成功を収めています。今後、JAXAはロボットシステムの開発をさらに進め、 将来的には宇宙での多種多様なタスクのためにロボットを投入できるようにする予定です。これには、たとえばISSデバイスのモニタリングや、宇宙ステーションの外殻の損傷を認識するための目視検査などが含まれます。さらに、宇宙空間における大型構造物の処理・操作をロボットがいずれは行えるよう、開発が進められています。 

ブラシレス EC-max – プラネタリギアヘッドとエンコーダ 

ロボットの手首関節には、ブラシレスEC-maxモータ、プラネタリギアヘッド、およびエンコーダが内蔵されています。 弊社のEショップでEC-max製品をご覧ください.