Control Moment Gyroscopes: CMG について考える

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またネットで凄いものをみつける

Rollo Robotics社の試作ロボらしい

これピッチ角はわかるんだけど ロール軸はどうやって制御してるんだ?
おもり??

記事によると “gyroscopic stabilization technology” と記載があるのでジャイロの可能性もあるのかしら??

 

このロボは引き続き進捗を追いかけるとして、ジャイロについて興味がわいたので味見してみます。

 

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Control Moment Gyroscopes: CMG

リアクションホイールについては色々試してきたのですが、ジャイロについては全く通ってこなかったので色々調べてみました。

CMGとは、回転体の角運動量ベクトルの向きを変化させることで生じる歳差トルクを利用する姿勢制御装置です。

CMGの利用は古くから行われてきたようです。

 

いずれもホイールを高速回転させて回転軸の向きを制御して歳差トルクで外乱を打ち消す構造ですね。

しかし、普及には至っておりません。
普通に考えて非効率だよな。。ハンパなく危険な印象も受けるし。。

 

歳差を実感してみる

いつもの習うより慣れろのスタンスで自分でもやってみます。

フライホイール回して振ってみる。

わかりにくいですがしっかり歳差トルクを感じています。

モータにはRoller485 Liteを使用

 

科学館にもよくある実験。

回転軸のシフトによる歳差で回転発生するやつ
まさにコレがCMGですね。

 

フライホイールのトルク増し増しで電動ゴマを堪能

ホイールむき出しで怖いけど、重力に負けじと回転軸を垂直に保とうとする歳差トルクをバリバリ感じられました。

 

おわりに

ここでは Control Moment Gyroscopes: CMG について学び、すこし味見してみました。

リアクションホイールの製作物を公開すると、ジャイロや地球ゴマだと言われることがありますが
あらためて全く違う物理原理であることが分かります (リアクションホイールは作用・反作用の法則)。

CMGによるバランス制御は大変面白そうですが、かなり大きな角運動量が必要になるのでどうしても非効率な印象が強く また今度かなぁといった感じです。
リアクションホイールによるバランスよりも余裕ある制御ループで実施できそうではあるので いつかのおかずにしたいです。

また冒頭のRollo Robotics社のロボは引き続きウォッチしたいです。

 

ではまた

 

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