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REX-J実験レポート
REX-Jの最新の実験状況をお伝えしていきます。
REX-J運用計画表はこちら


2013年07月04日更新
[REX-J定常運用実験完了]
7月4日、REX-J定常運用完了確認会が開催され、計画されていた実験を全て完了し その結果がミッション要求条件書に定められた全てのサクセスクライテリア・ 運用要求・機能要求を満たしていることが確認されました。 以上で、REX-J定常運用実験は終了となります。引き続き、軌道上で得られたデータ の解析を進めていきますが、実験レポートの更新は本日で終了させていただきます。

昨年7月21日の打ち上げから1年、これまでに皆様からたくさんのご声援をいただき、 プロジェクトチーム一同、心から感謝しております。ありがとうございました。

確認会の様子
写真は完了確認会の様子です。

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2013年05月24日更新
[実験ID10b フックのハンドレール脱着実験]
5月24日、フックのハンドレール再取り付けが完了しました。 フックの脱着に時間を要したものの、本実験でロボット自身によるテザー懸垂の再構築ができるこを 実証できました。その後、ロボット本体を軌道上保管位置まで戻しました。 今回の実験で、当初計画していた実験がほぼ終了し、今後の運用日程について調整しています。

写真はフックが取り付いた直後の画像です。
フック取りつけの様子

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2013年05月23日更新
[実験ID10b フックのハンドレール脱着実験の続き]
5月23日、SRAを50mmほど収納させフック先端がハンドレールから離れたことを確認したあと、 フックのハンドレール再取り付けを実施しました。フック取り付け時の挙動を再確認しながら行なっていたこともあり、 本日中の実験で、完全にフックを取り付けることができませんでしたが、取り付けにおいても技術的な知見を得ることができました。

写真はハンドレールに向かってフックを取り付けに行く様子です。
フック取りつけの様子

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2013年05月21日更新
[実験ID10b フックのハンドレール脱着実験の続き]
5月21日、前回に引き続いて、「フックのハンドレール脱着実験」を実施しました。 前回の実験で、フックが開かなかった原因の一つにテザー張力が影響していると考えられたため、本日の実験では、 それぞれのテザーを少し緩めた状態にしてから、再度フック把持を行いました。その結果、フックを開く ことに成功しました。取り外し作業に時間を要したものの、フック先端の形状やフック取り外し の手法などについて技術的な知見を得ることができました。

写真はフック把持前(左側)とフック把持後(右側)をカメラ2(CAM2)で撮った画像です。フック先端が開いたことがわかります。
フック取り外しの様子

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2013年05月10日更新
[実験ID10b フックのハンドレール脱着実験の続き]
5月10日、引き続き「フックのハンドレール脱着実験」を実施しました。 フックの取り外しは、ハンドでフックホルダーを把持することでフック先端が開きハンドレールから取り外すことができますが、 現在のフック位置がハンドレールの端のところに あるためハンドの位置調整(手首角度、SRA伸展長、テザー長の調整)が予想外に難しく、 本日の実験ではフック取り外しまでに至りませんでした。次回、5/21〜の運用期間において、再度取り外しを実施する予定です。

写真はフック取り外しの様子をカメラ2(CAM2)で撮った画像です。
フック取り外しの様子

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2013年05月09日更新
[実験ID10b フックのハンドレール脱着実験]
5月9日、MHI提案実験「フックのハンドレール脱着実験」を開始しました。 ハンドレールに取り付けられているフックを一旦取り外し、再度取り付けを行なうことで テザー支持の再構成ができることを確認します。 本日の実験では、ロボットハンドでフックが把持できる位置までSRAを伸展させました。

フック取り外しの様子

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2013年05月08日更新
[実験ID10a テザー移動実験]
5月8日、REX-J発展実験「テザー移動実験」を実施しました。本実験は、 東京工業大学から提案された実験であり、 今までのREX-J移動実験で実施していない、テザー制御の移動手法について評価を行います。
本日の実験では、テザーの巻き取り速度を上げ、ロボット本体を高速で移動させたときの挙動や、 テザーの制御方式を変えて移動させたときの挙動を確認しました。

写真は今回の移動実験の様子です。
テザー移動実験の様子

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2013年4月25日更新
[実験ID9a カメラ機能確認実験続き]
4月25日、カメラ画像解析によるロボットの運動計測(位置・速度計測)技術の検証を行うため、 様々な光学条件のもとで、ハンド開閉動作やSRA伸展動作などの画像データを取得しました。 また、光学条件が最も厳しい逆光時でのカメラパラメータデータを取得しました。
以上で、東京理科大提案のカメラ機能確認実験は終了となりました。 次回は、5/8〜10の運用期間においてテザー移動実験、 フックの脱着実験などの実験を実施する予定です。

写真はハンドが開いているところをカメラ4(CAM4)で撮像したものです。

カメラ機能確認実験の様子

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2013年4月24日更新
[実験ID9a カメラ機能確認実験続き]
4月24日、昨日に引き続き「カメラ機能確認実験」を実施しました。本日の実験では、 フックが取り付いているハンドレールの撮像を行いました。 また、カメラパラメータ設定を自動設定から手動設定に切り替え、パラメータを変えながら 日照・日陰中の光学環境条件が変化した際のカメラパラメータ値のデータ取得、 及び画像の確認を行いました。

写真はカメラ2(CAM2)の画像です。フックがしっかりとハンドレールを把持している様子がわかります。
カメラ機能確認実験の様子

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2013年4月23日更新
[実験ID9a カメラ機能確認実験]
4月23日、REX-J発展実験「カメラ機能確認実験」を開始しました。本実験は、 東京理科大学 木村研究室から提案された実験であり、 REX-Jに搭載されているカメラの機能評価を行います。
本日の実験では、カメラパラメータ自動設定におけるカメラパラメータアルゴリズムを検証するために、 日照・日陰中の光学環境条件が変化した際の、カメラパラメータ値のデータを取得しました。 また、対象物の3D構成技術の検証として、キャリブレーション用ハンドレールについて、 カメラ位置を少しずつずらしながらの撮像を行いました。

写真はカメラ2(CAM2)から見たキャリブレーション用ハンドレールです。
カメラ機能確認実験の様子

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2013年4月11日更新
[実験ID8 振動計測実験続き]
4月11日、振動計測実験3日目の実験を実施しました。本日の実験では、テザー張力が変化したときの ロボット本体や伸展アームの振動特性を把握するため、テザーを少し緩めた状態にし 手首を大きく回転させたときの振動する様子を観測しました。
以上で振動計測実験は終了となり、次回は4/23〜25の運用期間において、「カメラ機能確認実験」を 実施する予定です。

写真はテザーを緩めた状態で実験している様子です。手首をピッチ方向やロール方向に回転させたときの振動計測を行いました。
振動計測実験の様子

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2013年4月10日更新
[実験ID8 振動計測実験続き]
4月10日、引き続き振動計測実験を実施しました。本日の実験では、伸展アームを最大伸展長950mm まで伸展させ、その状態で手首や本体上段を回転動作させたときの伸展アームの振動特性評価の実験を行いました。
写真は伸展アームを950mm伸展した状態を、ロボット本体の搭載カメラ(CAM3)から撮った画像です。

振動計測実験の様子

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2013年4月09日更新
[実験ID8 振動計測実験]
4月9日、REX-J発展実験(追加実験)を開始しました。発展実験は、REX-J開発に関わった大学及びメーカから提案された実験を4月、5月の運用期間 で行います。今回は 東北大学から提案された振動計測実験を3日間かけて行う予定です。今日の実験では、伸展アームを600mmまで伸展させた状態で 手首や本体上段を回転動作させたり、テザーを緩めた時のロボット本体や伸展アームの振動特性評価の実験を行いました。

振動計測実験の様子

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2013年3月22日更新
[JEMRMSカメラによる撮影]
3月22日、「きぼう」のロボットアーム(JEMRMS)に取り付けられているカメラにより、 伸展アーム(SRA)先端がポート共有実験装置(MCE)側面の開口部から出てくる様子を撮影しました。
写真は、JEMRMSカメラで撮影したMCEの様子です。伸展アーム先端(手首機構やロボットハンド) がMCEの外側に出ていることがわかります。

JEMRMSカメラで撮影したMCE

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2013年3月6日更新
[実験ID 7b 周辺画像の取得]
3月6日、伸展アーム(SRA)先端に搭載しているカメラ(CAM2)により、 ISS周辺モジュールや地球方向の撮影をすることができました。 以上で、エクストラサクセスレベルの実験が終了しました。
写真は、ISSが日本上空を通過したときにREX-J搭載カメラで撮影した 画像です。左側は関東地方、右側は関西地方を捉えています。

解説図 REX-Jカメラで撮影した関東地方上空画像 REX-Jカメラで撮影したMCE外部周辺画像

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2013年3月5日更新
[実験ID 7a 伸展アームのMCE外部伸展および伸展アーム振動計測]
3月5日、伸展アーム(SRA)をこれまでの実験で最大の伸展長となる950mmまで伸展させ、 SRA先端がMCE側面開口部より外側に出たことを確認しました。その後、 アーム先端の手首を縦・横に振り、アームの挙動をモニタしました。 (解説図参照)
写真は伸展アーム先端に搭載しているカメラ2(CAM2)の画像です。伸展アーム先端がMCE 外部に出たことにより、地球が見えています。

解説図 外部伸展したときの画像

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2013年2月20日更新
[実験ID 6b ロボット本体がテザー支持状態でハンドレール把持]
2月20日、ロボット本体がテザー支持された状態で、伸展アーム(SRA)先端のロボットハンドで ハンドレール(キャリブレーション用)を把持する実験を行い、ロボットの機能性について検証を行いました。
ハンドレールを把持するためには、最初にSRAとハンドレールが直線上の位置になるように ロボット本体をテザー移動させ、手首を目標方向に合わせハンドを開きます。 次に、ハンドとハンドレールが接触するところまでSRAを伸展させたあと、 ハンドを閉じていきます。このように、ロボットの全ての機能を使いハンドレールを把持しました。 (解説図参照)
写真はハンドレールを把持した様子です。

解説図 ハンドレール把持の様子

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2013年2月19日更新
[実験ID 6a SRA伸展状態におけるテザー制御の挙動把握]
2月19日、エクストラサクセスレベル実験を開始しました。伸展アーム(SRA)が伸展した状態で ロボット本体が移動したときのSRAの挙動を把握するために、SRAをMCE内での最大伸展長(600mm)まで伸展させた後、 テザー制御によりロボット本体を前後左右に移動(*1)させ、SRAの挙動をモニタしました。
(*1)起点位置 →A点位置(後方向に移動)→B点位置(右方向に移動)→A点位置(左方向に移動)→起点位置(前方向に移動) (解説図参照)

写真はSRAが600mm伸展し、A点位置に移動したときのカメラ3(CAM3)画像です。2つのマーカーの画像を解析することで 挙動を評価することができます。

解説図 600mm伸展後のCAM3画像

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2013年2月07日更新
[実験ID 5b テザー制御によるロボット移動実験]
2月7日、ロボットの姿勢を制御しながら移動させるといった移動実験を行いました。 REX-Jの移動制御は3本のテザーの長さを制御しロボットを移動させていますが、 今回の実験では、固定長のテザーも含めた4本のテザーで移動制御させ、 移動制御方法やロボットの姿勢動作などを確認しました。

以上で、計画していたテザー制御による移動実験が終了し、 フルサクセスレベル実験終了となりました。


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2013年2月06日更新
[実験ID 5b テザー制御によるロボット移動実験]続き
2月6日、「きぼう」のロボットアーム(JEMRMS)に取り付けられているカメラにより、 ポート共有実験装置(MCE)上部の開口部から、ロボットが移動する様子を観察しました。 ロボットの移動経路は2/5とほぼ同様の設定した経路を移動させましたが、今までと 違った視野でロボット移動動作の状態を確認することができました。

JEMRMSカメラの画像

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2013年2月05日更新
[実験ID 5b テザー制御によるロボット移動実験]続き
2月5日、実験スペース内において移動経路がもっとも大きくなるように設定した経路を移動する実験を実施しました。 起点位置から一旦後ろに下がり(A点位置)→前に移動(B点位置)→横方向に移動(C点位置)後、また、B点位置→A点位置→起点位置に 戻ってくる経路(解説図参照)の移動検証を行い、ほぼ設定した通りの移動制御が確認できました。
写真はB点位置に移動した様子です。

解説図 B点位置への移動の様子

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2013年1月22日更新
[実験ID 5b テザー制御によるロボット移動実験]続き
1月22日、引き続きテザー制御における移動評価のために、起点位置→A点位置→B点位置→起点位置(1/17の解説図参照)への 繰り返し移動の実験を実施しました。なお、次回の実験運用は2/5頃を予定しています。

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2013年1月17日更新
[実験ID 5b テザー制御によるロボット移動実験]続き
1月17日、テザー制御における移動評価のための実験を実施しました。今回の実験では、待機位置から起点位置まで移動した後、 起点位置→A点位置→B点位置→起点位置(下図参照)への繰り返し移動を行い、テザー制御による移動誤差の検証を行いました。


解説図

テザーによるロボット移動の様子
写真はロボット本体を起点位置→A点位置→B点位置→まで移動した様子です。


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2012年12月13日更新
[実験ID 5b テザー制御によるロボット移動実験]
12月13日、テザー制御によりロボット本体を軌道上待機位置から目標位置(解説図参照)まで移動させ、 また元の待機位置に戻るといった移動実験に成功しました。 軌道上において、テザー制御よりロボット移動ができたことは、世界に先駆けて貴重なロボット技術を 習得できたことになります。
本実験の成功によって、ミッションサクセスクライテリアのフルサクセスレベルが達成する見込みとなりました。 引き続きテザー移動評価のための移動実験を実施する予定です。なお、次回の運用は来年1月中旬に開始する 予定です。

解説図

テザーによるロボット移動の様子
写真はロボット本体が目標位置(フック取付け方向)まで移動した様子です。


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2012年12月12日更新
[実験ID 5a ロボット本体の軌道上待機位置への移動]
12月12日、ロボット本体を軌道上待機位置まで移動させる実験を実施しました。 待機位置には、固定プレートが設置されており、この固定プレートに ロボット本体の側面を押し当てることによってロボット本体を安定させることができます。 今回の移動実験によって、テザーで支持されているロボット本体を 安定して保管できるようになりました。

解説図 待機位置への移動の様子
写真は待機位置まで移動した様子です。移動後はロボット本体が左側に寄っていることがわかります。


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2012年12月11日更新
[実験ID 4c テザー支持状態での伸展アーム動作の挙動把握]
12月11日、テザーによりロボット本体が支持された状態において、伸展アーム(SRA)を伸展させ、 ロボット本体の姿勢の安定性、振動、伸展アームとの共振などを評価するための画像計測を行いました。 計測は、10月に実施したSRA振動評価実験と同じように、SRAを300mm、450mm、600mmと伸展させ、 それぞれの位置において、アーム先端の手首を縦・横に振り、その時の伸展アームやロボット本体の挙動を モニタしました。

写真はSRAを600mm伸展時の様子です。

SRA600mm伸展の様子

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2012年11月30日更新
[実験ID 4b テザーによるロボット本体支持]
11月30日、テザー支持による実験を開始しました。フックがハンドレールに取り付けられたことによって ロボット本体は、4本のテザー(3本はアクティブ、1本はパッシブ)で支持された状態となりました。 テザーリール機構の動作を確認するため、テザー制御によりロボット本体を30mmほど前方に動かしたところ、 テザー移動することが確認できました。

写真はロボット本体が移動していく様子です。少しわかりにくいですが、写真で見るとロボット本体がフックのほうへ移動しているように見えます。

ロボット本体移動の様子

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2012年11月29日更新
[実験ID 3e フックのハンドレールへの取付け(続き)]
11月29日、伸展アーム(SRA)を所定の位置まで収納しました。これで伸展アームによる実験は終了となり、 次回からテザー支持状態でのロボットの挙動を確認後、テザー制御によるロボット移動実験に入る予定です。

写真はSRAを所定の位置まで収納した状態です。フックがしっかりとハンドレールに固定され、テザーが張られている様子がわかります。

フック取付後のSRA収納の様子

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2012年11月28日更新
[実験ID 3e フックのハンドレールへの取付け(続き)]
11月27日〜28日にかけてフックの取付けを実施し、11月28日、フックをハンドレールに取り付けることに成功しました。芳しくなかった伸展アーム(SRA)の伸展状態も ほぼ改善し、伸展アームを所定の位置まで伸展することができました。
フックの取り付けは、フックをグリップしているロボットハンドを解放することでフック先端が閉じられ、ハンドレールに 固定することができる仕掛けになっていますが、ハンドを解放する前のフック位置合わせがずれていると、その後のフック取付けができなくなるため、 慎重に作業をすすめ、無事にフックがハンドレールに取り付けられたことを確認しました。
今回、地上からの遠隔制御により、ロボット自身が持つ伸展アームを使ってフックを取り付け、テザーを張るといった技術実証は 世界初の試みであり、軌道上における高度なロボット技術を実証することができました。

解説図

写真はロボットハンドでグリップされたフックが、伸展アームによってハンドレールまで伸展していく様子です。また、ハンドレールに フックを取り付ける直前(ハンドグリップ解放前)と取り付け後(ハンドグリップ解放後)の様子です。フック先端が閉じハンドレールにしっかりと固定 されています。

ハンドレールまで伸展していく様子

フック取付け前と取り付け後の様子

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2012年11月20日更新
[実験ID 3e フックのハンドレールへの取付け]
11月13日〜16日、フックをハンドレールに取り付けるため、テザーを繰り出しながら伸展アームを少しずつ伸展させていき、 ロボット本体内部に収納されていたフックをロボット本体から完全に引き出すことに成功しました。 なお、その後の作業において、伸展アームの動作が芳しくないため慎重に作業を進めています。

写真はフックをロボット本体から引き出した後の様子です。フックのおしりに取りついているテザーが見えています。フックも しっかりとロボットハンドでグリップされておりフック先端が開いている様子がよくわかります。

フックが引き出された様子

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2012年11月02日更新
[実験ID 3c テザーフック固定解除及び本体ロック解除]
11月2日、テザーフックを固定していたロンチロックおよび、ロボット本体を固定していたロンチロック(#1,#2)を解除しました。 これにより、ロボット本体がテザーのみで支持されている状態(浮いている状態)となりました。
写真は本体ロック#1解除前後の画像です。

解説図 本体ロック解除の様子

[実験ID 3d テザーフックの把持]
続いて、ロボットハンドによるフックの把持を行い、フック先端を開くことができました。(フック先端は、フックのボタンをロボットハンドで グリップすることで開閉する仕組みになっています。)
少しわかりにくいですが、写真はロボットハンドでフックを把持する前と把持した後の画像です。

フック把持の様子

次回は、いよいよ実験の難関である、伸展ロボットアームを伸展させ、フックをハンドレールに取り付ける作業に入ります。

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2012年10月19日更新
[実験ID 3b 伸展アームの振動計測]
10月17日〜19日、伸展式ロボットアーム(SRA)の振動特性評価のために、アームを150o、300mm、450mm、600mm(MCE内部での最大伸展長)の位置に伸展させ、 それぞれの伸展位置において、軌道周回時の日照/日陰の温度変化による影響や、アーム先端の手首を縦・横に振り、その時の伸展アームの挙動を モニタしました。
振動評価は、ロボット本体上段に搭載されているカメラ3(CAM3)で取得した画像データを解析します。 あらかじめ手首の裏側に印したマーカーを抽出し、このマーカー位置を画像解析することにより、振動を評価することができます。 この手法は「いぶき」(GOSAT)衛星の太陽電池パドルの振動解析でも行った実績があります。

解説図

写真は伸展アームを450mm、600mmに伸展させた位置で取得したCAM4、CAM3の画像です。
ロボットアーム振動計測の様子

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2012年10月16日更新
[実験ID 3a 伸展アームのキャリブレーション]
10月16日、伸展式ロボットアーム(SRA)の伸展長の計測精度について確認を行いました。 キャリブレーション用ハンドレールにハンドが押しあたるまでSRAを伸展させ、その時の テレメトリ値とハンドレールまでの物理的な距離を比較することにより、 伸展アーム長をキャリブレーションすることができます。

解説図 ロボットアームキャリブレーションの様子


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2012年8月31日更新
[実験ID 2h RMC(マクコマンド)機能確認]
8月30日〜31日にかけてRMC機能の確認を実施しました。REX-Jには、複数のコマンドを1つのコマンドにまとめて実行できるマクロコマンド機能を実装しており、この機能を使ってロボットが動作できることを確認しました。
写真はREX-J運用管制の様子です。

実験運用の様子 実験運用の様子 実験運用の様子

以上で初期運用フェーズで計画していた実験項目が完了しました。これまで行った動作結果についてレビューし、10月中旬から定常運用フェーズに移行し、本格的な実験に入っていく予定です。

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2012年8月30日更新
[実験ID 2g 手首機構部の動作確認]
8月30日、手首機構の動作確認を実施しました。ピッチ+90deg、ロール+90deg、ロール-90deg、ピッチ-90degの順序で回転させ、手首機構が正常に動作することを確認しました。

解説図

手首動作の様子

以上、これまでに実施してきた動作チェックにより、ロボットの基本機能が正常であることが確認され、ミニマムサクセスを達成することができました。

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2012年8月29日更新
[実験ID 2e 伸展式ロボットアームの動作確認を実施]
8月28日〜29日にかけて、伸展式ロボットアームの動作確認を実施しました。最初に約170o伸展させ、その後60oほど戻し、ロボットアームが正常に動作することを確認しました。
写真はアーム伸展前と伸展後の様子です。
解説図 ロボットアーム伸展後の様子

[実験ID 2f ハンド部の動作確認]
その後、ハンドの動作確認のため、ハンドの開閉動作を行いました。
写真はロボット本体内に設置のカメラ(CAM3)から映した画像です。
解説図 ハンド開閉動作の様子

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2012年8月27日更新
[実験ID 2d 手首・ハンド部のロック解除]
8月27日、伸展式ロボットアーム先端のハンド部を固定していたロックを解除しました。 これにより伸展式ロボットアームと手首・ハンドを動作することが可能となりました。

解説図

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2012年8月26日更新
[実験ID 2b ロボット本体回転機構のロック解除]
8月26日、ロボット本体上段と下段を固定していたロックを解除しました。

解説図

[実験ID 2c ロボット本体回転]
その後、ロボット本体上段部を12.5deg回転させ、また元に戻し本体回転機構が正常に動作することを確認しました。

本体が回転した様子 解説図
写真は回転前と回転後の画像です。
回転前に見えていなかった本体上段左部が、回転後はすべて見ることができ、回転したことがわかります。

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2012年8月21日更新
[実験ID 2a カメラ機能確認]
8月21日、CAM1〜CAM4それぞれのカメラについて、日照・日陰時におけるカメラ画質の確認を行い、 今後の実験運用において問題ないことを確認しました。

なお、次回は8月26日(日)、ロボット本体回転部のロンチロック解除、本体回転基本動作確認を 実施する予定です。

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2012年8月20日更新
[実験ID1 REX-J起動、電気系初期点検]
8月20日、軌道上で初めてREX-Jを起動しました。制御装置の電流値や温度ステータス確認、REX-Jに搭載されている4台のカメラ画像確認など、電気系初期点検の結果、各機器が正常であることを確認しました。
これから、REX-J初期運用の開始となります。

写真はREX-Jから初めて送られてきた画像です。(ベースプレート上に搭載されているカメラ4の画像)
REX-Jの上部に開けられた開口窓の外には「きぼう」船内保管室が見えます。

電気系初期点検において撮影したカメラ4の画像 解説図
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