本研究では，旋回2軸の同期運動精度の計測方法として，双腕ロボットにプレートを持たせ，プレート上のボールに転がり運動をさせ，その軌道を見ることにより同期誤差を診断する方法を提案している．ロボット正面のみの姿勢で作業させ，プレートに荷重をかけたときの消費電力と円軌道の関係から，加重による誤差と，それを逆に利用した，電力による円軌道の補正法を提案した．

現在、工作機械の高度化が進められているが、その評価技術は確立されていないのが問題である。そこで本研究の目的は、双腕スカラロボットのグラフプレスハンドリングにおける簡易的な評価技術の確立である。プレートを把持させ、プレート上に設置したボールの軌跡から運動精度を計測する。さらに把持姿勢を変化させることでプレート操り動作の評価をおこなう。そこで特定の動作領域内でのみ運動速度の低下を確認することができた。

To improve dynamic contouring accuracy of a six-axis industrial articulated robot, it is essential to understand its natural vibration modes and their physical causes. this paper presents the experimental modal analysis performed on a six-axis robot. The experiment results show that the tested robot has three natural modes under 100 Hz, and the rotational and tilt stiffness of A2- and A3-axes, as well as the translational stiffness of the base unit, is among major contributors to these lower-frequency modes.

大型産業用ロボットの位置決め精度向上のために, 深層学習を用いた補正手法を提案する. まず, レーザートラッカーで垂直多関節型6軸ロボットのエンドエフェクタの3次元座標を計測する. 同時に, 各関節の関節角度, モータ最大電流値, 関節角速度を計測する. その後, 動作中の各サーボ情報を画像に見立て, 畳み込みニューラルネットワークで学習する. その学習モデルと強化学習の枠組みを用いて, ロボットの最適経路を提案する.

産業用ロボット絶対的位置決め精度を可動領域全体で向上させるため，SCARAロボットを対象とし，その測定方法と，幾何学モデルの同定法を示す．光学的直角定規を用いて，レーザ光路を格子状に配置し， PSD及びレーザ干渉計を用いて，それに対する2次元位置決め誤差を測定する手法を提案する．また，幾何学モデルに角度位置決め誤差を導入し，提案した測定法の結果を用いてそれを同定する方法を示した．

筆者らは交通渋滞解消のアプローチとして，面的に広がる交通網を一括で制御する広域制御の中でも，各信号が自己の挙動を判断する非線形結合振動子モデルを用いた自律分散的な制御方法に焦点を当てている．本研究では制御対象であるサイクル長，スプリット比，オフセットの制御式における収束の速さ等に影響するパラメータに対し，最適化アルゴリズムの一種である粒子群最適化を用いることで交通効率改善に適した値の探索を行う．

交通渋滞の解消は重要な課題であり，これに対するアプローチの１つに交通信号制御がある．中でも，広域制御は高い交通効率が期待でき，交差点を非線型振動子としてモデル化することで信号パラメータを独立に制御することができる．先行研究では，制御エリアを交通状況に応じたサブエリアに分割したがシミュレーション条件が限定的であった．そこで，本研究ではいくつか条件を変更してシミュレーションを行い，提案手法の有効性を確かめる．

柔軟性に富むタクシーの移動特性に着目し，これをAGV搬送システムの行動則に導入し，より高効率かつ場所の変化にも柔軟に対応できるAGV搬送システムを検討した．タクシー型AGVの基本行動則に「待ち営業」と「流し営業」があり，クラスタリングを用いてAGVの配車制御を行い，その併用方法について検討した．交通機関の輸送規模の指標である輸送密度をAGVに応用し，不確定な搬送指令下におけるAGVの搬送効率を評価した．

本発表では、弧の字の摺動機構を備えた連結点を有する３台の車両型移動ロボットから構成される協調搬送システムを、新たに提案する。連結点に弧の字の摺動機構を導入することで、車体の重心位置近傍で荷台の荷重を支える安定的な搬送を実現し同時に、運動学的方程式を正準系であるチェインド・フォームへ変換することで軌道（経路）追従を実現している。本機構ならびに本制御方法の有効性はシミュレーションにより検証されている。

本発表では，２台の車両型移動ロボットから構成される協調搬送システムの確率的ロードマップ法を，新たに提案する．本手法では，目標経路の参照点における接線方位角とその微分から，目標経路追従動作を実現した際の荷台と車両の姿勢を求めている．特に，中継点（ノード）に接線方位角とその微分の情報を与えることで，環境に干渉しない中継点を網羅的に，かつ，幾何学的に探索することができ，動作計画の高速化が実現されている．

近年，劣化したインフラ構造物の検査が問題となっている．中でも配管設備の検査には時間と労力がかかるため，ロボットを用いた自動検査による効率化が期待されている．そのための課題の一つとして，管内走行用ロボットのための配管内移動制御が必要ということが挙げられる．そこで本研究では，配管内移動の中でも分岐管走破に着目し，先行研究により製作された管内走行用ロボットを対象とした目標軌道生成の検討を行った．

AGV を複数台用いた巨大物流システムにおいて，動作計画時にAGV の総移動時間を最小にすることは生産性向上のために重要である．本研究では，各AGVが持つダイナミクスを考慮した階層構造のA*アルゴリズムを提案し，実際に4〜8 台のAGV の動作計画問題において総移動時間の観点から最適な経路を求めた．その結果，提案アルゴリズムによって，従来のアルゴリズムと比較し30%〜44%程度総移動時間を減少させることに成功した．

本発表では、マルチステアリング・ヘビ型ロボットにおいて、（ア）回転関節の周期的な駆動の運動への変換し易さ、（イ）動作環境内の障害物との安全相対距離などの評価関数に基づいて、経路計画に用いるＢ－スプライン曲線の制御点の配置を自動的に調整する方法を、新たに提案する。具体的には、評価関数を最小化（極小化）するように、勾配アルゴリズム法の一つである最急降下法を用いて、経路形状を自動調整している。

受動的な車輪を有するヘビ型ロボットにおいて、回転関節の駆動を移動に変換できない特異姿勢を避けるように経路を計画しなければならない。特に、持続的な運動を可能にする経路には周期的な屈曲性が必要となる。動作環境の幾何学的な条件から計画される運動の中心線の周期的な屈曲性が不十分な区間に、十分な屈曲性を与える曲線を合成する必要がある。本発表では、ヘビ型ロボットのための部分的な曲線合成法を、新たに提案する。

本発表では、非ホロノミックな拘束を有する４叉移動機構を地図情報のない環境で制御するために、（ア）ホロノミック的にあらゆる方向への移動が可能な経路追従制御、ならびに、（イ）周辺環境の幾何学的な情報に基づく経路計画の手法を新たに提案する。具体的には、経路を座標軸とする曲線座標系における追従制御と、局所的なセンサが取得する幾何学情報から生成されるボロノイ図に基づく経路計画で、目標動作を実現している。

本発表では、長尺大型重量構造物を搬送するための２台のモジュールトレーラを用いた連結車両システムの経路追従制御法の有効性を検証するための実験機の開発について報告する。本連結車両システムは２台の駆動力を持つ車両と２台の操舵機能を持つ荷台、１台の荷台がそれぞれオフフック型の関節で連結されている構造を有している。本実験機は、４つのステアリングを同時に操舵することで、高い操舵性を実現している。

近年、高齢化や共働き世代の増加により、ロボットによる家事作業の支援が求められている。本研究は、ロボットが家屋内の全域を移動可能とすることを目標とし、その中で、日本の特徴的な建築構造である回り階段も移動可能な直交4脚車輪ロボットの開発を行っている。本報では、階段を検知するためのセンシングシステム、自律移動するためのアルゴリズムを開発し、実機を使用した階段の移動実験の結果について報告する。

本研究ではインフラ構造物点検自動化要求に対して、壁面・管内移動を見据えて平面での6脚移動ロボットの脚機構にワイヤーと巻取り機構を用いた機構を考案した。また、考案した脚機構の試作機を製作・駆動検証を行い、考案した脚駆動が駆動可能なことを確認した。さらに機構検証結果から実機製作、脚の歩容サイクルは2次元シミュレーションを用いて確認した。最後に、実機での歩行実験を行い50cmの前進移動を確認できた。

近年、災害現場など人の立ち入りが難しい不整地で自由に移動できるロボットの需要が高まっている。履帯式や脚車輪式などの移動機構が開発されているが、横転の危険性や移動速度が低いなどの課題がある。本研究は、単純な構造ながら高い機動性と正確な位置決めを可能とする、転がり移動形態と脚式移動形態を可逆的に変形できる球殻ロボットの開発を目指している。本報では、試作１号機と移動実験について報告する。

産業用ヒューマノイドロボットを用いて，ヒトと共存する環境で作業することを目標としている．本研究では，ロボットがヒトと同じ道具を操ることを目指している．使用する道具は，鋸型の体鳴楽器であるミュージカルソーである．ミュージカルソーの操り動作はその曲率で音階を制御し，マレットで打撃するという動作を必要とする．この動作を達成するために，リアルタイムで音声データを読み込み，フィードバック制御をおこなった．

パーソナルモビリティの安全性や利便性を向上させる取り組みの一つとして, 自律走行機能を付与する取り組みが存在する. その取り組みの中でも, 周辺の人物や環境だけでなく搭乗者を考慮した走行は重要である. そこで, 本研究では自車両のオドメトリ情報と, 2D-LRFから取得した周辺の停止位置や障害物に関する情報を用いて搭乗者の安全性や快適性を考慮した自律移動機能を設計実装し, 実機実験により有効性を確認した.

自律移動ロボットが人間の生活空間に進出するためには、周囲環境を認識して適応する能力が求められる。本研究では、外界センサとして広く用いられている2D-LRFを用いて取得した測距情報から、歩行に特有な特徴量を抽出することで、歩行者をリアルタイムに検出し追跡するシステムの開発を行っている。本報では、隠れ足が発生した際に、脚の位置を推定し補完する脚座標補完処理を実装し、実験評価を行った結果について報告する。

導体の二次元温度分布を非接触に計測することを目的とし，抵抗の温度依存性を有した導体シートにコイルから誘導した渦電流とインピーダンストモグラフィを組み合わせた非接触温度分布計測法を提案する．本研究では，アルミシートの一様な温度検出に焦点を当て，二つのコイルを用いて非接触温度検出の特性を調べ，理論との比較を行った．その結果，アルミシートの温度を非接触に検出でき，温度分布計測への利用可能性が示唆された．

本研究の目的は，集合梁構造を有する双極型静電吸着デバイスを用いた薄膜対象物の曲面貼り付け手法の開発である．具体的には，三次元造形法で作成した静電吸着デバイスを用いて曲面に対する薄膜貼り付け実験を行い，薄膜貼り付け時の梁先端の変形に着目することによって，曲面内の正確な位置への貼り付けが可能なデバイス軌道を提案し，その際に梁にかかる力を解析することによって薄膜対象が曲面に密着する条件を検証した．

本研究では電気流体力学（EHD）現象を利用した乾燥技術が途上国での穀物乾燥に適用可能か否かを検証した．具体的には途上国における穀物乾燥の状況を模した条件下で実験的な検討を行い，乾燥原理の未解明部分について新たな知見を得た．さらに乾燥効率と消費エネルギーとの関係を調べることによって工業的適用可能性について考察を行い，EHD乾燥技術が従来の乾燥工程を代替する技術として有効であることを明らかにした．

本研究の目的は，複数液架橋配置によって面全体に応力を分散させ対象物を把持可能とする液架橋マニピュレーションにて，親疎水面塗分けを施したプローブを用いた液架橋力制御によって，大面積の薄いガラスやフィルムを操作する手法を開発することである．具体的には，各ノズルの周りを親水面および疎水面にて液体の接触角が変化するように塗分け，液架橋の形状変化によって液架橋力を制御し，把持・離脱が可能であることを示す．

本研究では，着対象物としてのポリマーフィルムの表面導電性が双極型静電吸着デバイスの発生力に与える影響について報告する．具体的には，導電性が異なるフィルムに対して，四端子法を用いて表面導電率を定量し，双極型静電吸着デバイスによって発生する静電吸着力を計測することで，導電性と静電吸着力の定量的依存関係を明らかにする. この知見が静電吸着によるフィルムの操作に高い信頼性を与えることが期待される．

フォークリフトは重量や重心位置が未知の荷物を扱う場合が多いため，運転手が危険性を判断しにくい．そこで荷物重量と重心位置を常に推定する事で，危険状態の可視化を目指している．ここで本研究では動作中におけるマスト部に生じるモーメントと，加速度の関係から重心位置を推定する手法を提案している．本報告では実機における重心推定システムを構築し，実機実験により推定精度の検討を行った．

本研究では小型軽量で回転制御可能なDielectric elastomer actuator(DEA)レンズの実現のために，空気圧を併用した設計を提案する．空気圧でバルーン構造にしたDEAの各領域を駆動すると面方向の伸縮が生じ，中央にあるレンズが回転する．試作アクチュエータでは5 kVの電圧で光軸が最大10.3度変化し，空気圧が上がるとその変化の線型性（制御性）が増すことが明らかになった．

歯車の軽量化要求は高く、軽量なプラスチック歯車の用途展開が進んでいるが強度不足が課題である。炭素繊維を用いることで強度が向上する報告があるが、短繊維や繊維量が少ないなど炭素繊維の効果を十分に発揮できていない。今回、連続炭素繊維を用いたハイポイドギヤの製作と評価を行った。PEEK製ハイポイドギヤと比較して優れた静的強度と耐久性があることを明らかにした。講演では詳細を報告する。

小型で高い牽引力を発揮できるワイヤ牽引機構として，ドラム押付型のワイヤ無限巻き取り機構が提案され，ロボットハンドに応用されてきた．しかし，プーリへの巻きつけ回数とワイヤ牽引力の関係や，ワイヤの滑りによるトルクリミッタ機能は，理論上では示されていたが，実験では検証されていなかった．本研究では，実験によりワイヤの巻きつけ回数毎の最大牽引力を測定し，理論値との比較，およびトルクリミッタの機能を検証した．

人手不足を解消するため，食堂の下膳口に載せられた食器を自動で仕分けするロボットを開発する．ベルトコンベア上を流れてくるトレイ上の食器類を距離画像等を用いて判別し，残飯やごみを捨てながら，アームで食器を種類別に取り出すシステムを考えている．そのため，エア駆動で動作するシンプルな２自由度ロボットアームと食器を把持しやすいハンドを試作・検証した．

球体表面上に４本のワイヤを取り付け，そのワイヤを球体の表面に沿わせて球面軸受けの淵に開けた小穴に導き，それぞれのワイヤをけん引／送り出すことで，球体をXYZ軸周りの３方向に回転できるワイヤけん引式球面モータを開発した．本報では，球体の任意の姿勢における回転トルクベクトルと，基準姿勢における回転トルクベクトルの比（可動効率）に着目して球体の可動範囲を解析した結果について報告する．

多自由度アクチュエータ（球面モータ）の姿勢（XYZ軸回りの回転角）を精密に計測する方法として，球体表面に直径が異なる平行な２本の円柱を立て，その円柱にラインレーザを射て，遮断されたレーザの位置と幅を計測することで，球体の姿勢を計測する方法を考案した．本報では，ラインレーザを用いた姿勢計測法の測定原理と実験結果について報告する．

マイクロ生産機械システムにおける工作物と工具間の干渉状態のセンシングは，微視的な加工現象に対する高い検出感度が必要とされる．本研究では，AEセンシングをマイクロ工作機械や超精密加工機の状態監視および最適制御に活用するために，接触検知の実用性や切込み量検出のための基礎実験を行った．その結果，切込み量10 nmでの接触検知が十分可能であり，切込み量とAE信号振幅の相関関係があることを確認した．

マイクロ研削盤における微視的な加工現象の認識は現状困難である．本研究では，ガラス材料を研削した際の砥石の性能変化の認識に焦点を当て，AEセンシングを用いてガラス研削時のAE信号を計測・解析し，砥石表面および加工表面の変化の認識・評価について検討を行った．本実験の結果，砥石の研削性能が低下すると同時に，AE平均値振幅が減少することがわかった．また，摩擦によるAE周波数成分（約0.1 MHz）が増加することがわかった．

ミニチュアベアリングの構成部品はとても小さく，そのトライボロジー特性や寿命を従来の手法で評価するには不十分と考える．そこで本研究では，現象変化に対する検出感度が高いAEセンシングをミニチュアボールベアリングの異常状態認識に活用する．今回，潤滑の有無で比較実験を行い，ベアリングの損傷状態と検出されたAE信号の関係を調査し，摺動面の潤滑状態，なじみ過程，損傷状態などを認識・評価できることがわかった．

空中ディスプレイは何もない空中に映像を形成する技術である．空中映像は新型コロナウイルスの感染拡大の防止に資するタッチレス空中インターフェースへの活用が期待されている．本講演では，空中ディスプレイの基本原理とともに，再帰反射による空中結像（AIRR: aerial imaging by retro-reflection）の原理と各種の機能化について解説する．さらに，社会実装にむけた取り組みやIEC（国際電気標準会議）/TC110で議論されている国際標準化の動向について紹介する．

稲のもみ殻は毎年200万ｔ排出されるため，リサイクルに関する研究や試みが数多く行われてきた．本研究では、もみ殻に本来備わるナノバイオストラクチャを利用して，ナノメートルサイズの半導体（Si微粒子）の作製を試みた．作製したSiナノ粒子の発光特性評価の結果，室温で赤色―赤外の発光を示し，もみ殻の高付加価値リサイクルとして期待できることを示した．

レーザ干渉計測は計測精度の高い方法であるが観察面は鏡面に限定される．レーザ干渉法の機上計測を行うためには，ある程度の粗面でも形状計測ができることが望まれる．そこで，20μm深さの凹みがある粗面にアルミ蒸着フィルム（10μm厚）を蒸着面を粗面に密着させて貼ることで，粗面の包絡面に鏡面を形成した．その結果，レーザ干渉縞が生成できるようになった．粗面の断面形状を触針式粗さ計のものと比較した．

先進半導体製品製造のための反射分光式ウエハ厚さ検査装置の測定性能向上のために、深層学習技術を応用した干渉縞データの解析技術を提案する．従来の周波数解析法での、干渉縞の波形関数、屈折率分散や表面性状の影響、および装置関数に伴う誤差や、周波数解析の原理的限界で制限される計測範囲の改善を目指す．深層学習法で問題となる解析BlackBox化（低信頼性）に対応する説明可能性と計測技術で重要な基準点と線形性担保も検討する．

波長可変レーザー光を照射し反射光をカメラで捉える干渉応用形状測定に取り組む。スペックル干渉だが，測定対象面が高い平面精度になると，乱反射光は微少となる。しかし対象はいろんな方向の面を持ち，鏡面反射光のみを用いる方法は難しい。乱反射光を利用することで，同じ方向にあるレーザー光源とカメラで，カメラ視野内のすべての面の形状測定が可能となる。そこでサブミクロン平面からの乱反射光を用いる形状測定法に取り組んだ。

超短パルスレーザは，高いピーク強度を持つ．そのため，光電場の非線形が顕著に表れることが知られている．第2高調波発生は非線形光学結晶に高強度レーザが入射することでレーザ波長の倍の周波数の光が出力される現象である．第2高調波の光周波数は入射レーザ光軸と非線形光学結晶の結晶軸のなす角度に敏感である．我々はこれを角度センサとして応用する．実験の結果とともに，光線追跡による角度特性の詳細な解明を行った．

MTFとは光学結像系の解像度を空間周波数特性として表したものである。国際標準規格のMTF測定法として斜めエッジ法があるが、画像データを一定区間で区切るbin処理においてデータの不均一性によりMTFの測定精度を低下させる問題があった。本稿では、bin処理を必要としない周波数領域での解法を提案するとともに、有用性を他ツールとの比較を通じて検証する。

MTF(Modulation Transfer Function)は画像の解像度を周波数応答として示す指標であり、国際標準の測定法として「傾斜エッジ法」がある。この方法では不等間隔データを等間隔に区切り直すbin処理を必要とするため測定精度に限界があった。本稿ではその改良法として、エッジに沿ったボケの拡がりに着目することでbin処理を必要としない計算手法を提案するとともに、その有用性を検証する。

In the field of integrated electronic equipment manufacture, nanoscale thermal management becomes increasingly important since the local heat dissipation generates large thermal gradients on small length scales and could cause serious performance problems. Local heat dissipation origins from thermally excited terahertz waves on material surface caused by thermal fluctuation due to electron movements and lattice vibrations. A home-made Scanning Near-field Optical Microscope (SNOM), equipped with the terahertz detector named CSIP (charge-sensitive infrared phototransistor), is utilized to map nanoscale microcircuit heat distribution. The ultrahigh sensitive CSIP makes direct detection at room temperature without external illumination possible. Previous study visualized the nanoscale heat dissipation on current-carrying NiCr wires. Localized hot-spot appears to develop along narrow wires or sharp corners of bended wires while its asymmetry doesn’t match expectation. This research dedicates to explore the possible causes of the hot-spot asymmetry in microcircuits. Finite Element Method simulation suggests that the inhomogeneous current density distribution caused by electrode bias could be one of the reasons. NiCr microcircuits of same pattern with both biased and unbiased electrode are thus fabricated and brought into control experiments. Also, the alignment of near-field scanning tip is strictly controlled to preliminarily analyze the tip’s influence on nanoscale heat mapping.

物体表面に局在するTHz領域の電磁波である近接場を検出するパッシブ計測は，試料表面のダイナミクス（分子運動，格子振動など）の解析をナノスケールで可能にする．そのようなテラヘルツ計測を可能にするパッシブ型散乱近接場顕微鏡の中でも，極低温散乱近接場顕微鏡は極低温下での試料の物性をパッシブかつナノスケールで計測できる．本研究では，極低温散乱近接場顕微鏡を用いた極低温下での物性解析を目的とし，テラヘルツ計測の基礎検証として極低温下での試料の遠隔場及び近接場取得を試みたので報告する．

Microstructures are widely used in the manufacture of functional surfaces. An optical-based super-resolution, non-invasive method is preferred for the inspection of surfaces with massive microstructures. The Structured Illumination Microscopy (SIM) uses standing-wave illumination to reach optical super-resolution. Recently, coherent SIM is being studied. It can obtain the super-resolved intensity distribution and the phase and amplitude distribution of the sample surface beyond the diffraction limit. By analysis of the phase-depth dependency, the depth measurement for microgroove structures with coherent SIM is expected. FDTD analysis is applied for observing the near-field response of microgroove under the standing-wave illumination. The near-field phase shows depth dependency in this analysis. Moreover, the dependence indicates that a waveguide behavior dominates the propagation of electromagnetic waves inside the microgroove. The analytical and numerical approaches are applied for detailed investigation

本研究では欠陥検査装置における光学分解能以下の欠陥幅を分類する方法について述べる。光学シミュレーションから、暗視野画像の欠陥部分の光強度が開口絞りの大きさに依存し、開口絞り半径を変更することで取得した複数の暗視野画像から欠陥幅を分類できることを確認した。暗視野欠陥検査装置を開発し、スクラッチ標準とガラス基板の二つのサンプルを測定した。測定結果から実際のサンプルで欠陥幅を分類できることが確認された。

カメラや撮影対象が移動すると，露光時間に応じてモーションブラーにより画像の空間分解能が低下する．本研究ではサーモカメラと撮影対象間に，移動速度に対応した速度で回転するシリコン単結晶立方体を設置し，スネルの法則に基づく光軸制御によりモーションブラーを補償する手法を提案する．シリコン単結晶では，一定の角速度に応じ一定の光軸制御量を得られる性質を明らかにし，実験により熱画像の空間分解能の向上を確認した．