精密工学会学術講演会講演論文集

デジタルスタイルデザイン(1)

組込みシステムの試作における挙動の形式的記述と動作検証(第6報)

状態遷移仕様入力用フォーマットの開発

菊地慶仁, 金井理, 岸浪建史, 坂田豊, 菊田幸明

セッションID: A05
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.1.0

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第1報から第5報にかけて,組み込み機器のユーザインターフェースに関する挙動を代数的に表現して検証する方式について提案してきた.本報告では,各社のヒアリングの結果から状態遷移仕様の入力として,広く一般に用いられている表計算ソフトを用いる方式の,表の形式及び実際に表を用いた開発の形態などについて報告する.

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言語ベースト設計のための言語

形状間における対応付け手法

三浦真磁, 内山将夫, 竹内和広, 井佐原均, 永井由佳里, 田浦俊春

セッションID: A06
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.3.0

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言語は形状の背後にある知識を記述しうる身近なツールの一つである。我々は実際の自然言語表現から共通して持つような概念を分析·共有することで、最終的には言語ベーストでの設計を実現し、形状デザインの半オートメーション化を目的とする。我々はその前段階として言語から形状への翻訳手法を提案する。我々は言語知識データベースおよび形状知識データベースを構築し、統計的アプローチによる言語–形状間の対応付けを行った。

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製品設計における系統的意匠性向上法の研究

増田裕介, 小島康輔, 小方博之

セッションID: A07
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.5.0

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現在、デザインは製品を消費者にアピールする重要な要素のひとつになっている。しかし、デザインを系統的に設計する方法は確立されていない。そこで本研究では、アンケートを用いて様々な製品のデザインを評価した結果から、製品の印象をよりよくするデザインを作る新たな方法を提案する。

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曲線の意匠性評価に関する一考察

平山崇司, 青山英樹

セッションID: A08
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.7.0

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デザイン(意匠性)は,デザイナや顧客の感覚に基づいて評価されており,いわゆる定性的評価が行われているが,本研究では,デザイン(意匠性)の定量的評価を実現する評価指標の導出を目指している.本報では,曲線の美しさを定量的に示す評価指標について検討を行っている.

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曲率変化を基にした初期段階の意匠設計(第6報)

フィーチャ形状のパラメトリック設計

大家哲朗, 三上武文, 東正毅

セッションID: A09
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.9.0

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初期段階の意匠設計では,デザイナは望む曲面を得るために面の創成,修正を繰り返す.この作業ではデザイナが容易に形状変更でき,かつ生成された曲面が滑らかなことが重要である.前報までに車両企画,曲面形状パラメタを定義し,これらを用いた形状の決定法を述べた.本報では,バンパなどの自動車によく使用されるフィーチャ形状の体系化を行い,各形状をパラメタにより定義し,これらを用いた意匠形状の生成法を提案する.

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デジタルスタイルデザイン(2)

テンセグリックを用いた幾何拘束による形状の変形シミュレーション(第2報)

市澤太朗, 小林一也, 大坪克俊, 中野剛一

セッションID: A13
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.11.0

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有限要素法を用いる変形シミュレーションは、正確な結果を求められる反面、計算量が多くリアルタイム変形を行うには様々な工夫が必要となる。本研究ではt–FFDとテンセグリックモデルを用いることによって柔軟物質の外力による変形について、新たな拘束の方法を導入することで擬似的にシミュレーションする方法を提案する。

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TGMによるバーチャルクレイモデリング

大坪克俊, 小林一也

セッションID: A14
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.13.0

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本研究では、3次元形状の直観的な設計支援を目的として、有機的な変形特性を持つTGMを三角形メッシュに適用し、その変形シミュレーションに基づく仮想的なクレイモデリングを実現する手法を開発した。　本手法では、従来の変形インタフェースに加え、TGMの切断·接合など位相変化を伴う新たなインタフェースによって、既存の形状を有効に活用する設計アプローチを実現しており、本報では実行例を基にその有効性を論じる。

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キャラクタの軌跡指定によるモーション生成

中野剛一, 市澤太朗, 小林一也, 大坪克俊

セッションID: A15
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.15.0

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3次元キャラクタの利用として、シミュレーションなど製品設計への利用が期待される。シミュレーションにおけるキャラクタのモーション作成は、手間が少なくてすむことが望ましい。本研究では、キャラクタの歩行動作を取り上げ、障害物を避けて歩行するモーションの生成について検討する。

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任意凸多面体に対する重心座標関数の解析とその連続性を制御可能な形

状変形手法への応用

水野学, 伊達宏昭, 金井理, 岸浪建史

セッションID: A16
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.17.0

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本研究では意匠設計·機能設計の支援を目的とした任意形状の凸多面体に対する重心座標関数を基底関数として用いたメッシュモデルの自由変形·パラメトリック形状変形手法を提案してきた.本報告では,ハンドルとなる凸多面体内部に定義される重心座標関数及びその導関数を解析し,境界面付近での連続性を制御可能なパラメトリック形状変形のための凸多面体の初期形状決定手法及びそのハンドル操作手法を提案する.

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リバースエンジニアリングソフトMOSAICの開発(第1報)

基本構想と適用事例

松崎幸一, 鈴木宏正

セッションID: A17
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.19.0

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　我々は測定データの取り込みからNURBS曲面生成までを一貫して自動的に処理し、かつ3次元CADの面構成手法に近づけたリバースエンジニアリングソフトを開発した。「セグメンテーション」と「基底面生成」の2つの手法を取り上げる。　セグメント生成は、複数のSeedとProxyを任意の位置に配置し、ErrorMetricをK–means法で最小化するリージョングローイング手法であるが、Proxyを平面とすることで、面の流れに沿ったセグメントが生成されることが分かった。また特徴形状付近でErrorMetricが急変するためにグローイングが止まって特徴形状が正確に復元できた。この場合細長い面が生成されてしまう問題点があるが、これを解決するためProxyを2次曲面とすることで隣接間が合成されてCADに近い面構成を実現できた。　基底面生成は曲面を弾性体モデルとして考えてエネルギー最小化理論で解くが、セグメントが4辺形にはならないのでセグメントの外側で点群が一部欠落する問題点がある。これを解決するため我々は陰関数曲面をもちいて点群補間を行った。　自動車関連の形状データで2モデルの適用例を紹介する。計算時間は数分&tile;1時間程度であった。

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デジタルスタイルデザイン(3)

デジタルプロトタイプを用いた情報機器ユーザビリティ評価システムの開発

堀内聡, 金井理, 岸浪建史, 坂田豊, 浜崎亮介, 菊田幸明, 菊池慶仁

セッションID: A19
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.21.0

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近年、人間中心設計の考え方から開発段階におけるユーザビリティ評価手法としてユーザテストが重視されてきている。しかしながら、ユーザテストは機能モックの製作など実施·解析に費用と時間がかかる為、実際には用いられないことが多い。そこで本研究では、設計上流において低コストで行えるユーザビリティ評価手法として、製品CADデータを活用した3Dデジタルモックアップを用いたユーザテストの支援システムを提案する。

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デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるアーゴデザイン支援システムの開発(第4報)

基本把持姿勢生成手法及び把持安定性評価手法の検証

遠藤維, 金井理, 岸浪建史, 持丸正明, 河内まき子, 宮田なつき

セッションID: A20
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.23.0

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近年,情報機器製品のエルゴノミクス評価の必要性が高まっている.本研究は,多様かつ高精度なデジタルハンドモデルを用い,最低限のインタラクションによって製品の把持操作姿勢を求め,ユーザインターフェイス操作時の手指動作をシミュレーションするシステムの開発を目的とする.本報では,より直感的なインタラクションによる基本把持姿勢生成手法を提案し,得られた姿勢及び「持ちやすさ」の評価値について実験的に検証する.

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ミックスドリアリティ(MR:複合現実感)技術による意匠デザインの評価法

君島裕, 青山英樹

セッションID: A21
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.25.0

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CGに基づくバーチャルリアリティ技術は, 3D仮想モデルを立体表示することにより,その意匠性(デザイン)を評価するツールとして実用されてきている.しかし,その際に,実感(触覚)が乏しいことが問題になっている.本研究では,実モデル上にCGで3D仮想モデルをオーバーラップ表示するミックスドリアリティ技術を導入することにより,実感(触覚)を伴った意匠性(デザイン)評価を可能とした.

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シボ(テクスチュア)デザインシステム基礎開発

中塚暁志, 青山英樹

セッションID: A22
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.27.0

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シボ(テクスチュア)デザイン用のシステムを開発するにあたり,その基礎となる手法を確立し実装結果について述べる.同システムでは,“フラクタル″と“ゆらぎ″を応用してシボのデザインを実現している.インターフェースにおいて,“フラクタル″の基本形状および“ゆらぎ″の程度を簡単に入力でき,それにより様々な印象のシボ(テクスチュア)を容易にデザインできる.

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加工シミュレーション結果の圧縮保存技術の開発

石塚理明, 乾正知

セッションID: A23
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.29.0

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加工シミュレーション結果を保存し,次加工の際に参照データとして用いる要望がある.加工シミュレーションでは,Zマップ等の離散的な形状モデルを用いることが一般的だが,高精度なシミュレーションではデータ量が膨大なためそのままの形式では保存できない.本研究では,Zマップと画像データの類似性に注目し,画像データの圧縮で利用されている離散Wavelet変換を用いてZマップモデルを数%のサイズに圧縮する技術を開発したので報告する.本手法では,元データと復元データとの誤差の精度保証を行うことができる.

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形状モデリング(1)

手描きスケッチに基づく自由曲線の生成

山口瞳, 倉賀野哲造

セッションID: A36
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.31.0

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本研究の目的はデザインプロセスにおけるアイデアの発想,展開からの煮詰めまでの期間の短縮である.期間短縮を実現する一方法として,手描きスケッチから自由曲線を生成する方法を考案した.スケッチに描かれている線を検出するための画像処理をし,検出したエッジから主成分分析を用いて線分群を生成する.その線分群を基に5次のベジエ曲線の生成し,最小二乗法による曲率分布が滑らかな5次のベジエ曲線の曲率を制御する.これらの技術課題を達成したので報告する.

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CAADのための平滑化曲線生成法

有光慶紘, 倉賀野哲造

セッションID: A37
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.33.0

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　CAADにおいて美しい曲線を設計することは重要な課題である.曲線の美的評価手段として曲率分布を使用するもの報告されている.生成した曲線の曲率分布を制御することにより,曲率分布が滑らかな曲線を生成する方法を考案した.方法論としては曲率を指定して,最小二乗法により,制御点を決定している.具体的な例を示しながら報告する.

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CAD/CAMのための曲率制御を可能とする曲線の生成手法

小林左千夫, 木村文彦

セッションID: A38
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.35.0

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曲線·曲面を工業的に利用する際に重要である幾何学的な性質の代表例としては,曲率や曲率分布が挙げられる.曲線の曲率を制御する手法については,従来より様々な研究がなされてきているが,どの手法も曲率制御のために大きな制約を与えているので,表現力の点で十分とは言えないものである.そこで本研究では機械運動やNC加工などを対象として考え,曲線の曲率分布を制御する手法を提案する.

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接線ベクトルを用いた曲線セグメントの順序決定法の提案

山内俊哉, 菊地秀明, 大塚慎也, 加藤友也, 山口富士夫

セッションID: A39
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.37.0

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ソリッドモデラの集合演算において,面分間の交線は,交点を交線上でソートし,交点を端からたどっていくことにより求めることができる.しかし,曲面を対象とした場合には,交線は曲線となるため交点のソートは困難である.本研究では,パラメータ空間において交線を簡単な形状のセグメントに分割し,セグメントの端点での接線ベクトルを用いてセグメントの順序を決定する.これにより,交点のソートをおこなうことができる.

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形状モデリング(2)

頑健なブレンド処理のための立体形状の条件およびこれに基づくブレンド構成法について(第2報)

新たな頂点ブレンドの構成法

松木則夫, 古川慈之, 岡野豊明, 木村文彦

セッションID: A43
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.39.0

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製品モデルの立体形状は、金型作成等の目的で、その稜線や頂点に丸みをつけるブレンド処理が必要である。第一報では、面分領域を拡大したデータ構造を提案し、その構造に基づく新たな稜線ブレンド構成法を提案した。本報では、その同じ構造を利用して、新たな頂点ブレンド手法を提案する。従来は、N辺面を構成して頂点領域のブレンドを行う手法がほとんどである。本手法は、複数の稜線ブレンドの組み合わせによる手法を提案する。

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三角形スプライン曲面の連続性の制御

井上弘武, 東正毅

セッションID: A44
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.41.0

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現在の工業製品の多くは,複雑な曲面を持ったものが多い.そのため,複雑な曲面を表現するために,四角形メッシュではなく,三角形メッシュに対する曲面が作成されるようになってきている.しかし,連続性の制御は,四角形メッシュに対するスプライン曲面では行われているが,三角形メッシュに対するスプライン曲面では行われていない.そこで本研究では,三角形スプライン曲面の連続性の制御方法を提案する.

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細分割曲面接続の一手法

中村正人

セッションID: A45
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.43.0

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多面体細分割を利用した形状モデリングは全体形状を考慮した初期制御メッシュを入力する必要がある.しかし,ユーザーにとって全体形状を考慮した初期制御メッシュを入力することは困難である.この問題点を解決するために工業意匠設計過程において各部品ごとに細分割を行い,形状設計し,後に設計した各部品同士の接続,すなわち細分割曲面の接続を行えるプログラムの作成を行い,得られた結果について述べる.

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実モデルによる同次多面体細分割と他方式との比較

篠崎暢彦, 山口富士夫

セッションID: A46
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.45.0

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　本研究ではラピッドプロトタイピングを利用して実モデルを作成し,同次多面体細分割方式と他方式とで比較し,評価することを目的とする.多面体細分割理論はCatmull–Clark細分割を4次元同次座標で処理し,この処理により制御点に付与されるウェイトwを制御することでより表現能力の高い細分割曲面を発生できる.この曲面と、非同次処理での曲面やHybrid Subdivisionなどについて比較し,評価を行う.

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Sturmの定理とKrawczyk法の併用による交点算出法の提案

菊地秀明, 山内俊哉, 大塚慎也, 加藤友也, 山口富士夫

セッションID: A47
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.47.0

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曲線·曲面の交点の解区間を高速に求めることができる手法として,Krawczyk法が挙げられる.しかしながら,初期区間が解を確実に含まなくてはならないという条件がある.そこでSturmの定理を用いて区間内の解の個数を求め,大きな解区間を生成し,その上でKrawczyk法を適用することを提案する.本発表では2変数の代数方程式について,Sturmの定理を適用後,2分法とKrawczyk法をそれぞれ使用した場合での解の収束速度の比較について発表を行う.

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形状モデリング(3)

幾何特徴量を用いたセグメンテーション手法

浅田友紀, 松崎幸一, 鈴木宏正, 藤森智行

セッションID: A64
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.49.0

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Variational Shape Approximation (VSA)を始めとして、Proxyと呼ばれる各領域を代表する面を用いたセグメンテーション手法がいくつか提案されている。しかしVSAはProxyを平面としてセグメンテーションを行うため、リバースエンジニアリングの分野で必要とされる、パラメトリック曲面を貼り付けるのに最良のセグメンテーションが得られない。Proxyを平面だけでなくいくつかの種類の曲面に拡張してセグメンテーションの改良を行っている研究もあるが、Proxyの種類ごとで誤差を計算しなければならず、またきれいな境界線も得られない。本研究ではリバースエンジニアリングに適したセグメンテーションを得るため、VSAのセグメンテーションの特徴を利用してセグメンテーションを改良する。また、これをPC上で実装し、いくつかの例題でその有用性を調べた。

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曲面フィッティングに基づく測定メッシュモデルのセグメンテーションと特徴稜線抽出手法

溝口知広, 伊達宏昭, 金井理, 岸浪建史

セッションID: A65
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.51.0

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本研究では,Watershed法と解析曲面フィッティングに基づくRegionGrowing法を組み合わせた,測定メッシュモデルのセグメンテーション手法を提案してきた.本報告では,既提案手法を拡張し,解析曲面フィッティングと反復的領域統合に基づく段階的な領域抽出による,トーラス面,フィーチャ構成面(線形押し出し面,回転面),フィレット構成面をも対象とした,メッシュモデルのセグメンテーションと特徴稜線抽出手法を提案する.

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MLS曲面の工学的評価

平岡忠志, 鈴木宏正, 藤森智行, 松崎幸一

セッションID: A66
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.53.0

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非接触3次元スキャナ等で得られた測定点群に曲面を張る作業を軽減するために,高精度かつ滑らかな曲面の自動生成アルゴリズムが求められている.点群から曲面を生成する方法として,薄板ばねモデルによるエネルギー最小化法があるが,測定ノイズや測定点群の粗密の影響で,滑らかな曲面を得ることは難しい.本研究では,測定ノイズや測定点群の粗密を除去するために,MLS法を利用した1面張りについて考察する.

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離散ラプラシアンを用いたメッシュデータの平滑化(第5報)

異方性による特徴保存の検討

大家哲朗, 夛田幸敬, 東正毅

セッションID: A67
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.55.0

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我々はこれまでに離散ラプラシアンを用いたメッシュデータの平滑化手法を提案してきている.本報告ではより効率的な特徴保存を伴う平滑化のために,異方性を考慮した特徴保存手法の適用を行う.従来の等方的な平滑化では特徴が失われてしまう場合が多い.本研究では,異方性拡散フローを適用し,特徴を保存しながら平滑化を行う手法の検討を行った.シミュレーションによる複雑な形状での本手法の適用結果を示す.

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薄板構造のCT計測データにおける溶接部分の分離

藤森智行, 小林洋平, 鈴木宏正

セッションID: A68
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.57.0

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板構造部品を溶接して得られた機械部品を対象として、そのCT (Computed Tomography) 計測データから、溶接部分を特定·分離する手法を提案する。本手法では、空間全体の前景セル集合を作成した後に、溶接部を分離し、個々の部品ごとの前景セル集合を作成する。これらに対して、我々が提案中の中立セル生成手法を適用することで、部品ごとの解析や検査が可能となる。また、手法の実装·実験を行い、提案手法の有用性を確かめた。

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レーザスキャンデータに基づくプラントの形状モデリング

宮川俊樹, 角田将一, 入谷太基, 飯川義文, 増田宏, 田中一郎

セッションID: A69
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.59.0

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現在稼動中の生産設備のモデル作成のため、レーザスキャンで取得した点群データから配管や機器の形状を抽出し、形状モデルを生成する。本報では、個別の部品の点群データから部品の種類および寸法·位置·姿勢を自動的に認識するため、点群と円柱などの幾何形状とのマッチング手法を開発した。

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形状モデリング(4)

有限要素解析のための多重解像度メッシュモデリングに関する研究

メッシュ合成手法とそのCAE効率化への応用

伊達宏昭, 金井理, 岸浪建史, 西垣一郎

セッションID: A73
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.61.0

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本研究では,高密度メッシュの低解像度化に基づく,頑強でメッシュ性質制御性の高い有限要素解析用メッシュ生成法を開発してきた.本報では,複数のメッシュモデルの合成と分離が可逆に行えるメッシュ合成手法を提案し,そのアセンブリ解析モデル生成処理の効率化,メッシュレベルでの解析条件設定といった,効率的なCAE実現への応用法について述べる.

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裏返りを含む四面体メッシュの近似剛体補間手法

道川隆士, 金井崇, 鈴木宏正

セッションID: A74
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.63.0

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四面体メッシュを対象とした近似剛体補間手法は、同じ位相をもち、かつ裏返りのないメッシュを構築する必要がある。このようなメッシュを作ることは困難であり、近似剛体補間を適用する際の問題となっていた。本報では、裏返りを含むような四面体を含むメッシュに対して、近似剛体補間を適用する手法を提案する。本手法では、裏返りの発生する四面体に対して、仮想的な回転成分を隣接する四面体から算出する。これにより、ソースとターゲットの間で裏返りが発生するような場合でも適切に計算することができる。

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CGにおける布地テクスチャ作成法とその表現方法による研究

近藤亮徳, 小林義和, 白井健二

セッションID: A75
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.65.0

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CG(Computer Graphics)技術は,ゲームや映画,エンターテイメントなど様々な分野で利用されており,性能もめざましく成長している.従来,CGにおける布地表現は,布地模様のテクスチャを貼り付けるという手法がとられてきた.しかし,この方法は拡大すると画像がぼやけ,布の質感を得ることができないという問題がある.そこで,本研究では,布地を構成している糸の一本毎から生成し,リアルな表現ができる方法を提案する.

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表面テクスチャCADシステムにおけるレンダリングに関する研究

佐藤祐, 小林義和, 白井健二

セッションID: A76
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.67.0

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　表面テクスチャの設計をCADなどで行う際、描画されるテクスチャにはリアルな表現はされていない。そこで本研究では、CADにより作成されたテクスチャに設計時の形状となるようなレンダリングを行う方法を検討した。その方法は、表面テクスチャCADシステムにより作成された幾何データを読み込み、レイトレーシングを用いて正確に光線計算を行なうものである。

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スティッチングを用いた広領域表面テクスチャ生成システムの開発

川島真一, 小林義和, 白井健二

セッションID: A77
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.69.0

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顕微鏡型表面形状測定器による狭領域の形状データを複数用いてスティッチングすることにより、一つの広領域を作成する。すなわち、実測の形状データを用いることにより、表面テクスチャの課題の一つである微細な表現を実現する。また、PCクラスタによる並列処理環境の導入により、処理の効率化を図った。

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生産システムのエンジニアリング (基礎・理論)(1)

一般リソースモデルに基づいたジョブショップスケジューリング

樋野励

セッションID: B06
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.71.0

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生産活動に用いられるあらゆる生産設備を対象にしたスケジューリングに関する研究成果について報告する。具体的には、従来のスケジューリングで対象としている作業に対する処理時間に加え、準備時間および保管時間を新たに導入する一般リソースモデルに基づくスケジューリング問題の提案を行う。本報では、提案するスケジューリング問題を混合整数計画問題として定式化し、従来法との違いを明らかにする。

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遺伝的アルゴリズムと優先規則の融合による動的スケジューリング

納期余裕を陽に考慮した納期遅れコスト最小化

江口透, 道垣内将司, 大場史憲, 村山長

セッションID: B07
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.73.0

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本研究では,ジョブが断続的に投入される動的ジョブショップの納期遅れ最小化問題において,遺伝的アルゴリズムと優先規則を融合することによって高性能なローリングスケジューリングを行う方法について検討している.本講演では,定期的に最適化されるスケジュールについて,納期遅れコストが小さくなると同時に,納期までの余裕時間も多くなるように評価関数を設定して最適化することで,より納期遅れコストの小さいスケジューリングを行うことができることを数値実験で示す.

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遺伝的アルゴリズムを用いた多目的リアクティブスケジューリングにおける交叉法の改良

谷水義隆, 宮前勇志, 前田泰宏, 阪口龍彦, 岩村幸治, 杉村延広

セッションID: B08
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.75.0

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著者らは,これまでに,遺伝的アルゴリズムを用いて,動的に生産スケジュールを改善するリアクティブスケジューリング手法を提案してきた.本研究では,総納期遅れ最小化問題および総滞留時間最小化問題において,交叉法の改良を行うとともに,これらを同時に考慮する多目的リアクティブスケジューリング手法を提案する.また,多目的リアクティブスケジューリングシステムのプロトタイプを開発し,本手法の有効性を検証する.

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工程計画と日程計画の統合のための進化型ニューラルネットワークによる適応的計画手法

井上陸, 藤井信忠, 上田完次

セッションID: B09
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.77.0

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工程計画と日程計画は生産性に大きな影響を及ぼす重要な計画であるが,両者の最適性は時として相反する関係にある.本研究では,この相反関係を解消するために,進化ロボティクスにおいて提案され,検証されてきている進化型ニューラルネットワークを用い,工程計画と日程計画を同時的に行う手法を提案する.機械の役割分担を獲得した結果,適応的生産が実現できることを計算機実験により確認する.

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生産システムのエンジニアリング (基礎・理論)(2)

限定合理性を導入した生物指向型生産システムに関する研究

鬼頭朋見, 藤井信忠, 上田完次

セッションID: B13
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.79.0

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本研究では,複雑で不確定な環境下で適応的に生産をおこなう生物指向型生産システムに,限定合理性を導入することで,システムの性能を向上させる手法を提案する.限定合理性は情報認識·処理能力の不完全性を意味するが,実世界の人間は限定合理的であるが故に柔軟な意思決定ができる側面ももつ.本稿では,生物指向型生産システムを構成する自律エージェントに限定合理性を導入し,計算機実験により提案手法の有効性を確認する.

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格子型機械配置生産システムにおけるレイアウト創成機能に関する研究

藤井進, 貝原俊也, 藤本智子, 指尾健太郎

セッションID: B14
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.81.0

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変種変量生産に対応する生産システムとして格子型機械配置生産システムが提唱されている.ここでは,本システムを対象に,動的な生産状況への適応を図る自律的運用法オークション方式により所持工具の配分を行う動的再構成機能を拡張し,さらに加工設備の設置、撤去も決定するレイアウト創成機能を提案する.本研究では,総生産量の増減などの生産状況が変化するシナリオを想定し,シミュレーションにより提案機能の有効性を検証する.

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経営資源に基づいた在庫管理方式の効率性評価

指尾健太郎, 藤井進, 貝原俊也, 羽田真希

セッションID: B15
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.83.0

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激化の一途を辿る企業間競争において、在庫管理は非常に重要な問題とされている。そこでこれまで、定期·定量発注方式をはじめ、様々な在庫管理方式が提案されている.本研究では,組立型生産システムをモデル化した分散仮想工場に対して種々の在庫管理方式を実装し,シミュレーション実験を通じて,生産コストとスループットを含めた多面的特性評価を行うと共に,適切な在庫配置を実現するための知見を得ることを試みる。

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自律分散型生産システムのための工作機械のエージェント化(第4報)

工作機械エージェントの構成

石川裕章, 内海智史, 松田三知子

セッションID: B16
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.85.0

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本研究では,工作機械をエージェント化することにより,多品種極少量生産に対応可能な柔軟性に富んだ自律分散型生産システムを構成しようとしている.工作機械エージェントは,自身の能力をモデル化した工作機械モデルと製品モデルから工程設計を行い,他の工作機械エージェントと通信することにより作業スケジュールを決定する.本報では,工作機械エージェントを構成し,シミュレーションによりその有効性を確認した.

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製品エージェントに基づいた自律分散型生産システムの構成(第4報)

製品エージェントベースの生産システム

内海智史, 石川裕章, 松田三知子

セッションID: B17
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.87.0

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本研究では,動的に生成する製品エージェントという概念を導入し,多品種極少量生産に対応可能な生産システムの構成を目指している.製品エージェントは,ワークがラインに投入された時点で自身のプロダクトモデルを受取り創生される.自身で工程設計を行い,作業可能な生産機械を決定し,生産ラインを流れる.本報では,複数の製品エージェントで生産システムを構成するシミュレーションを行い,本提案の柔軟性を検証した.

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生産システムのエンジニアリング (応用・実践)(1)

加工情報蓄積のためのCNCデータモデルに基づくNCデータの解析

Workingstepの抽出とそれらの関連表現

山田洋, 田中文基, 小野里雅彦

セッションID: B19
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.89.0

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加工情報の蓄積は高品位な加工情報を生成する上で重要な要素だが,既存のNCデータでは加工形状や工具などの情報が含まれないため,加工情報の生成に利用できない.そこで本研究では,技術情報を陽に記述可能なCNCデータモデルISO14649に基づきNCデータの解析·変換を行い,その際に得られる加工情報(Workingstep)の蓄積を目的とする.本報ではWorkingstepの抽出と,それらの関連表現について報告する.

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CAMシステムを利用したポケット形状加工の体系化

下河辺学, 田中智久, 齋藤義夫

セッションID: B20
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.91.0

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CAMソフトウェアを利用する過程において,依然として多くの入力が操作者の経験則に依存しているという問題が指摘されている.そこで本研究では,形状に対する加工法の選定基準をプログラム化し,既存のCAMソフトウェアへの組み込みを試みた.具体的には,ポケット形状を対象として,使用する工具·工具パス·荒加工の有無などの違いによる加工時間の差異を分析評価し,得られた結果より最適な条件を体系化した.

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メカ·エレ·ソフト連携型リアリスティックシミュレーションの研究(第1報)

ミドルウエアによる分散協調シミュレーション方式

金井理, 多田達美

セッションID: B21
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.93.0

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近年,メカ·エレ·ソフトで構成されるシステムの設計と検証の効率化を目的としたデジタルプロトタイピングへの要求が高まっている.本報では,各分野の設計者が活用している複数のシミュレーションシステムをミドルウエアで相互接続する手法を提案し,電動車椅子設計を対象に,1分野のみでは見出しにくかった設計不具合検出への応用を示す.

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メカ·エレ·ソフト連携型リアリスティックシミュレーションの研究(第2報)

Hardware–in–the–loopシステムの機能検証

宮下卓, 金井理, 岸浪建史, 多田達実

セッションID: B22
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.95.0

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現在,メカトロニクス製品設計においてメカ·エレ·ソフト連携型の協調シミュレーション環境が求められており,本研究ではHLA(High Level Architecture)を用いた体系的な協調シミュレーション環境の開発方法論の提案を目的とする.本報では,実ハードウェアである全方向車輪電動車椅子をHLAの1Federateとして組み込み,加減速制御の実機検証を行うことで,HLA上でHIL(Hardware–in–the–loop)の機能検証を行うことが可能か否かを実験的に検証する.

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生産システムのエンジニアリング (応用・実践)(2)

メカ·エレ·ソフト連携型リアリスティックシミュレーションの研究(第3報)

ベンダー非依存型シミュレーション機構の実現

清水崇文, 金井理, 岸浪建史

セッションID: B24
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.97.0

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現在,メカトロニクス製品設計においてメカ·エレ·ソフト連携型の協調シミュレーション環境が求められており,本研究ではHLA(High Level Architecture)を用いた体系的な協調シミュレーション環境の開発方法論の提案を目的とする.本報では,メカ·ソフト連携型協調シミュレーションにおいて,特定ベンダーの機械系CADに依存せずにメカトロの機能シミュレーションが実施できることを,CATIAとSolidWorksを交換した協調シミュレーションにより確認する.

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自動車内通信ネットワークにおける分散制御システムシミュレータと実システムとの通信特性に関する相関性検証

戸村豊明, 金井理, 岸浪建史

セッションID: B25
発行日: 2006/03/05
公開日: 2007/01/31

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2006S.0.99.0

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近年,FA·BA·VA分野において,多数の制御ノードを相互接続した分散制御システムが導入され始めている.VA分野を代表する自動車内通信ネットワーク規格CANを駆動系の制御へ適用する時,ノード間の通信遅れを定量的かつ高精度に予測する事により,制御機能の達成の可否を事前評価できるツールが現在必要とされている.そこで本研究では,これまで開発してきた分散制御システムシミュレータをCANネットワークへ適用し,そのシミュレーション結果と実機による通信実験結果との相関性を定量的に検証する事により,本シミュレータの有効性を示す事を目的とする.

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