軌道上の宇宙マニピュレータ系に対するラグランジュ・ポアンカレ・ケプラー方程式

- 軌道上の spacecraft-manipulator system の dynamics を、非慣性の orbital reference frame 内でモデル化する Lagrange-Poincare-Kepler Equations (LPKE) を提案する論文。 - spacecraft の attitude dynamics、orbital motion、manipulator kinematics の coupling を扱う。 - 既存の vehicle-manipulator system 向け LPE の拡張として位置づけられる。

- 先行する vehicle-manipulator system 向け LPE を基盤に、Keplerian orbital dynamics を組み込んだ点が拡張。 - spacecraft attitude、orbital motion、manipulator の coupling を統一的に扱う。 - orbital disturbances と manipulator system の dynamic coupling を明示的に表す closed-form structural matrices を新たに導出。 - symmetry-breaking wrenches を体系的に含め、hardware-in-the-loop simulations や model-based control へ直接統合可能とする。

- Lagrange-d'Alembert principle on principal bundles を基礎とする。 - base spacecraft には Euler-Poincare equations、reference frame には Keplerian orbital dynamics、manipulator の shape space には reduced Euler-Lagrange equations を用いる。 - joint は exponential joint parametrization で表現。 - orbital disturbances とその dynamic coupling を捉える closed-form structural matrices を導出。 - 外部印加の symmetry-breaking wrenches を体系的に組み込む。

- spacecraft に搭載した 7-degree-of-freedom manipulator について、orbital effects を解析する simulation study を実施。 - 提案モデルの effectiveness と numerical superiority を示すと述べられている。 - 具体的な比較対象や評価指標は要旨からは不明。

- hardware-in-the-loop simulations や model-based control architectures への統合可能性を主張。 - 自律ロボット運用への応用が想定される。 - 限界や仮定、数値優位性の詳細な議論は要旨からは不明。

- 基盤となる Lagrange-Poincare Equations (LPE) の vehicle-manipulator systems 向け定式化。 - Euler-Poincare equations および reduced Euler-Lagrange equations に関する principal bundle 上の定式化。 - Keplerian orbital dynamics と spacecraft attitude dynamics の coupling を扱う研究。 - symmetry-breaking wrenches を伴う geometric mechanics に基づく制御・シミュレーション研究。