次世代の半導体製造装置は、生産性向上のため従来よりも多くのプロセス室を設置できるよう装置内の基板搬送形態を直線搬送をふくむ矩形形状にする傾向がある。これに対応した高速高精度、低発塵かつ簡素なシステム構成の磁気浮上式真空リニア搬送システムを試作し評価した。構造は長距離走行部と磁気浮上部を分離することで簡素化を図った。評価の結果、繰返し位置決め精度、最大速度などの目標仕様を達成した。

著者らは，正確なモデルとモデルパラメータなしで容易に精密制御が可能なNCTF制御を提案し，評価を進めてきた．さらに個別の問題を解決する追加補償器の設計法とその有効性を明らかにしている．追加補償器は実際に生じている動作を利用しており，特性が変化した場合の影響を明らかにすることは重要である．本報では，慣性変化や外力が補償器を追加した制御系に与える影響を，歯車減速機を用いて実験的に調べた結果を報告する．

本研究では，4つの光学式リニアエンコーダと2次元スケールで構成されるXYθ変位センサの校正方法について検討する．目的として，偏心や初期角度に起因する幾何学的誤差の補償により，計測性能を向上させることを目指した．誤差の伝播を計算するとともに，アフィン変換を用いた校正方法を考案，適用することで，各軸の相互干渉誤差を1.1%から0.035～0.05%へ低減させることに成功した．

本研究では，昇降足式ホロノミック自走ロボットの精密位置決めを目的として，作業平面上のXYθ3軸の精密位置決め制御について検討した．4つの光学式リニアエンコーダと2次元スケールで構成されるXYθ変位センサを用い，半歩動作のP制御を行った．目標値に対して誤差±1 [µm]以内に位置決めすることに成功した．また，このFB制御を用いた歩行動作を繰り返すことによる，連続歩行時の精密位置決めの状況について報告する．

従来に比べ飛躍的に精度を向上させた位置姿勢測定デバイス、3DSマーカシステムを開発した。汎用のカメラ1台で立体形状のマーカを撮影し6軸を同時に計測する測定原理の紹介と、画像処理方法、くり返し精度の計測結果について報告する。くり返し精度は位置精度が約3µm、姿勢精度が約0.02degであった。

3台のカメラを用いて、精密ステージの位置と姿勢をマイクロメートルの精度で計測するステレオカメラシステムを開発した。カメラ間距離などのカメラパラメータは、3台のカメラ画像から同時に求める方法を採用した。この方法では、カメラパラメータを決定するのに計算時間がかかるものの、系統誤差は10mmの移動に対して数マイクロメートルに低減することができた。

磁気式アブソリュートエンコーダの高精度化には，磁気スケールに記録される磁極列の磁極間隔の短縮が有効である．絶対位置検出のための磁極列において，同一の磁極を3個以上連続させないことで，絶対位置を誤検出せずに，従来よりも磁極間隔を短縮できる磁気式アブソリュートエンコーダを開発した．本エンコーダでは，磁気スケールとセンサとの間の距離を150µm，磁極間隔を120µmとすることで，内挿誤差の低減が確認された．

楕円体形状の反射板を用いた新しい音源位置探査法を考案し，反射板の形状や音源からマイクロホンへの直接波の影響を低減させる遮蔽板の形状や位置などをFDTD法による2次元シミュレーションにより調査し，実際の反射板と遮蔽板を設計・製作した。音源の周波数や位置に対する提案法の応答特性について実験により調査した結果を報告する。

低侵襲医療用器具には、非常に微細で高精度な形状が要求されるため、チタンの機械加工における精密加工技術の開発が求められている。そこで本研究では、cBN製と超硬合金製の形状の異なる2種類のマイクロ工具を開発し、様々な実験条件下でチタンカテーテルを模した純チタン薄板を対象に穴あけ実験を行い、チタンに対する、開発したマイクロ工具の加工特性を評価したので報告する。

本研究グループでは新しいウォルター型の宇宙X線望遠鏡を開発するため，無電解Ni-Pめっき型を用いてCFRPを成形し，大型で軽量の薄型のミラー開発を進めている．従来の無電解Ni-Pめっき型はアール形状の単結晶ダイヤモンドバイトで旋削し製作されてきた．しかし，加工時間が長い，工具摩耗が大きい，形状精度が変動するなどの問題があった．本報告では大型の放物面・双曲面の無電解Ni-P製金型を高能率に超精密切削加工するため，フラットバイトを用いた傾斜切削法を提案する．本実験では傾斜切削法による超精密切削法を開発し，切削条件による表面粗さについて検討を行った．

大面積かつ高角度分解能のX線望遠鏡の実現を目指し，CFRPを構造材として鏡面部にNiPを用いたCFRP-NiPミラーの開発を進めている．本研究では，角度分解能に影響するミラーの形状精度向上のため，新たに真空接着装置を用いた接着手法を導入した．この接着手法で約50mm角の平板CFRP-Alミラーを試作し，凹凸の改善には成功したものの，振幅50nmのCFRPのプリントスルーが残った．

レンズ金型等の製造に広く用いられているダイヤモンド旋削加工において，曲面の開口形状は一般に円形であり，非円形開口が求められる特殊用途においては断続旋削あるいはボールエンドミルを用いたピックフィード加工が採用されてきた．本研究では，非円形開口を有する鏡面の連続的な加工法として，ワーク外周ではシェーパ加工を行い，ワーク中心に近づくに従って旋削加工にシームレスに移行する切削加工法を提案する．

MLA（マイクロレンズアレイ）は光通信や産業用照明などに用いられる光学素子であり、特に照明用途において配光分布の高精度な均一性が要求される。ダイヤモンド切削でMLAの成形用金型を加工する際、従来法では加工面積の増加と共に工具磨耗による形状誤差で、配光分布が悪化する問題があった。本研究では、単レンズ毎に工具軸と光軸のなす角をランダムに位置決めし、形状誤差による配光性能の悪化を抑制する方法について検討した。

真直度は工作機械の重要な運動精度であり、光学面を目的とした高精度曲面加工では、あらゆる波長帯のうねりが問題視される。そのため、案内方式や加工プロセスに関する多くの提案がなされているが、ナノメートルオーダの再現性や長期的安定性、汎用性などの要求を満たすことは難しい。そこで本研究では、リニアエンコーダによる真直度誤差を検出、補正制御回路の検討を行い、真直度への改善効果を確認した。

次世代半導体であるSiC（炭化ケイ素）は高硬度であるため、ブレードダイシング加工においては延性モード加工が求められる。本研究では、フェムト秒レーザを用いて、結晶粒界からなる高密度な三次元連続切れ刃を有するPCD（焼結ダイヤモンド）ブレード工具の外周端を連続的に照射し、切れ刃を形成した後、切れ刃の結晶性を調査した。そして、4H―SiCに対して溝入れ加工評価を行い、切れ刃の鋭利性を調査した。

大気圧マイクロ波プラズマジェットを用いた数値制御プラズマCVM（NC-PCVM）法は，化学反応に基づく非接触超精密加工法として期待されている．しかしながら，実際のNC-PCVM加工過程において，反応生成物が被加工物表面に再堆積すると均一なエッチングを妨げるマスクとなり表面粗さが悪化する．本報では、キャリアガスの流量と反応生成物の再堆積との相関関係を調査し，その結果が加工後の表面粗さに与える影響を評価した．

遊離砥粒を用いた研磨加工は，高品質であるが加工速度の限界に直面している．本報では，高能率・高品質な研磨加工の実現を目的として，固定砥粒化の場合の砥粒を支持するボンドの加工中の作用に着目し，熱可塑性樹脂をボンドとするダイヤモンド砥石を試作し，アルミナ系セラミックス基板を研磨する場合の加工特性を実験的に検討した結果を報告する．

本研究では，ポリッシュ研削された歯車の加工表面性状と運転性能を明らかにすることを目的としている．これまでの研究において，ポリッシュ研削歯車の疲労寿命試験を行い，運転性能の調査を行った．今回は， ポリッシュ研削歯車の負荷能力のさらなる調査のために，低粘度潤滑油を用いて疲労寿命試験を行ったため，その結果について歯形歯すじ，表面粗さそして損傷状態の推移という観点から報告する．

この研究では円筒研削において工具工作物間の相対速度をインプロセスで制御し，新たな表面創成機能の制御要素とすることを検討する．この目的達成のために新たに砥石軸駆動系とワーク駆動系に無段変速が可能なドライブシステムを開発し搭載した．本報告ではこの円筒研削盤により工具とワークとの相対速度を0m/minから徐々に増速させ，どのような現象が確認されるのかを報告する．

本研究では，様々な科学・工学のデータ解析に有用なパーシステンス図（PD）を2値画像に対して効率的に推定する方法を提案する．提案法は，2値画像をVietoris-Rips （VR）複体として距離エッジ重み付き位相ドロネー図にて近似し，Ripserと呼ばれるVR用のPD計算法を用いる．提案グラフの頂点数は2値画像の連結領域数と同じなため，既存の近似法と比べてPD計算に必要な要素数は大幅に削減される．

代数位相幾何学のパーシステンス図（PD）頂点から，入力データの対応領域を抽出する逆問題は，様々なデータ解析で重要である．本研究では，1次PD点に対応する入力2値画像領域の抽出法を提案する．提案法は，PD点を生成するVietoris-Rips（VR）複体の代表サイクル群である連結領域を多段階で領域拡張し，一般化された穴の内部を抽出する．提案VR腹体の要素数は既存の立方体複合体より少なく効率的である．

顕著なエッジ情報を保持するバイラテラル平滑化フィルタは，画像処理にて幅広く応用されており，その実用的な高速計算法の研究が盛んである．本研究では，半矩形領域に基づく簡単な高速計算法を提案する．提案法は，画素座標の相対関係を用いて１回の高速Boxフィルタで隣接する８つの半矩形領域内の平均色を計算し，評価画素との色差分を色調重みとするため効率的である．既存高速計算法と比較し適用範囲を評価した．

高精度な血流の解析には血管の実測で得たモデルを用いるのが理想的である．非侵襲三次元観察装置である二光子顕微鏡で取得した血管画像は深度方向に疎な三次元画像であり，既存の表面抽出法では表面メッシュの生成が難しい．本研究では血管の配向に沿った非等方なサポートを持つ局所関数で画素値を近似することを提案する．近似関数の集合から大域的スカラ場を生成し，任意の解像度の画像を得ることで表面抽出を可能にする．

X線CTスキャンは非破壊で高精度な形状取得装置として注目を集めているが，応用先によってはより高い精度が求められる．計測物がプリミティブ形状であれば，その形状を表す数式を用いることでより高精度な形状取得が期待できる．本研究では，CT値を基に算出する体積率による部分体積効果を利用し，数式のパラメータを決定する方法を提案する．提案法を回転楕円集光ミラーに適用し，従来法より良い結果が得られた例を紹介する．

CADモデルに基づくFEMメッシュ生成では，解析精度担保のためボス・リブ等自由曲面を境界とする形状特徴にフィットした節点配置を行う必要があるが，現在モデルの大規模化に伴いその形状特徴認識の自動化が求められている．既報ではグラフ上での深層学習により形状特徴認識を行う手法を提案したが，本報では複数の形状特徴が組み合わさった場合の認識性能向上を目的として，学習データセット作成手法について改良を行った．

3Dデータの軽量化にあたって，ポリゴン数を大きく減らすと曲面の滑らかさを失う．本手法では，大きなプラントのポリゴンメッシュをパーツに分割し，パーツごとに最適な陰関数表現に変換することで，形状の滑らかさを保ったままデータ量を削減する．パラメータの少ないプリミティブへの変換でパイプ構造を軽量化し，効率的なモデル探索と厳密な衝突判定を組み合わせて，高速かつ忠実な描画を可能にした．

工業設備においては，産業用ロボットや３次元測定器など，多関節アームを持つ機器が多く用いられる．点群からの形状再構成においては，これらの機器はその姿勢によって取得される点群が大きく異なるという特徴がある．本研究ではこうした機器を含む点群データから，対象分類，位置姿勢の推定，形状再構成を行うための手法を検討する．本項では産業用ロボットを対象として，リンク間の接続関係を用いて形状再構成する手法を考える．

物流の輸配送では積載効率の向上が求められている。解決策として積載量の現状把握と積載方法の効率化が考えられ、両技術の連携が課題である。そこで、3Dセンサを用いて積載量を計測して可視化するシステムを開発し、加えて、計測された積載状況を用いて動的に効率的な積付計画を生成するシステムを試作した。本論文ではこれらの技術の概要、実測データに基づく動作結果、および技術課題について紹介する。

森林の3次元計測で得られる広域点群においては，全域での正確な位置合わせは難しいため，点群から算出される樹木形質は不正確になりやすい．前報では，広域の森林点群から樹木を検出し，樹木ごとの局所的なレジストレーションによって，樹木形質の計算精度を向上させる手法を提案した．本研究では，樹木ごとに算出された局所的な剛体変換を用いて，森林点群全体の高精度な非剛体レジストレーションを行う手法を検討する．

空港の安全な運行に向けて、長距離を測距可能なLiDARと点群解析により、滑走路上の異物を検知するシステムを開発している。滑走路面の広大さに対してLiDARの設置高度が低いため、路面へのレーザ入射角が浅く、長距離における点群は疎らに取得される。この点群データに対して、従来の点群有無による判定方法では過検知により異物箇所の特定が困難であった。本講演では、点群の密度に着目し、異物のある場所を特定する手法を提案する。

工業設備においては，電力供給や信号伝達のために，非常に多くのワイヤハーネスが存在する．これらは，移動体やロボットの動作の際に干渉を起こす可能性があるため，その経路の正確な検出が必要となる．本研究では，ワイヤハーネスを半径が可変の一般化円柱とみなし，工業設備の高密度点群から，ワイヤハーネスを安定して検出するための手法を検討する．また，ワイヤハーネスの形状再構成手法についても示す．

本研究では，ToFセンサ搭載MRデバイスを用いて，計測点群からのリアルタイム屋内環境ボクセルモデル再構成ならびに再構成モデルのオンサイトMR確認機能を有する，再構成モデル品質保証を可能とする屋内環境再構成技術の確立を目的とする．本報では，複数フレームの点群から推定されるボクセルの状態確率を導入した信頼性の高い再構成モデルの生成手法を提案し，その有効性を検証する．

主に鉄鋼業、産業廃棄物、建築・土木業界等において、堆積物の在庫量を3Dセンサによって計測する際、広域な堆積物を精緻にスキャンするには複数個所から撮影する必要がある。そこで、1カ所から撮影したデータに対して堆積物のオクルージョン領域へ点群を補間する手法を考案した。これにより、システム構成が簡略化される他、重量約3,000tの堆積物での実証にて計測誤差が約5%と良好な結果を得た。

近頃、実空間のデジタルトランスフォーメーションの一部としてLiDARが計測手段として多く使用されている。しかし、LiDARは光が当たらない部分の情報を取得できないので屋内空間を閉じたメッシュとして生成するのに混乱である。本研究ではLiDARで取得した屋内構造の点群データからUnsigned Distance Filedsとグラフカットを利用してメッシュの水密化を行い、屋内構造の閉じたメッシュモデルの生成を試みる。

二次元コードを活用した位置測位技術において、測位する対象領域を網羅しつつ撮像における条件を満たすセンサの最小構成および設置位置の推定に課題がある。そこで対象領域を3D仮想空間上に構築し、条件を満たす各センサの撮影範囲を可視化し移動させることができるシミュレーション手法を考案した。本論文では、その手法および実施例を紹介する。

前報ではSfM/MVSによる3次元再構成のために，少数の撮影画像から逐次的に画像追加を行う撮影支援システムを提案した．しかし，屋内空間のような内部から撮影した表面の欠損領域を捉えるカメラ位置が適切に推定できない問題があった．本稿では，追加カメラ位置推定方式を改良し，物理的に撮影可能な位置から効率的に未撮影領域を捉える撮影手法を提案する．またCGソフト上で画像を取得し，追加カメラ位置の妥当性の検証を行う．

3Dセンサで撮影した点群データを活用し、電力・ガス・鉄道などのインフラ点検において設備や環境などの離隔計測を行う際に、細かな点の集合体から所望の計測位置を正しく指定する操作において作業者によるばらつきを補正するという課題がある。そこで、作業者の操作を簡略化し自動化させることで、作業者に起因する計測誤差を低減させるシステムを開発した。本論文では、本技術の概要および実際の測定例を紹介する。

本研究では可動物体を部屋の外に持ち出すことなく固定物体と個々の可動物体を分離することを目指す．可動物体の配置が異なる部屋のデータをLiDARで取得した後，重複部分を抽出する．全体のデータから重複部分を領域拡張したデータを取り除くことで可動物体を抽出する．可動物体も領域拡張をした後，個別に分別する．本研究の結果，固定物体と可動物体の分離，そして可動物体個々の分別に成功した．

工業設備の改修検討などを効率よく行うためには，正確な部材認識が重要である．これまでの研究では，点群や画像による多様な特徴量を用いることで，部材認識の精度を向上させる手法を検討してきた．しかし，工業部品は特徴が乏しいため，部材によっては十分な識別精度が得られていなかった．本研究では，点群のラプラシアン特徴量を導入することで，部材の識別精度を向上させる手法を検討する．

3次元点群データは施設監視等の用途に利用され、異物の自動検出手法が研究されている。LiDARで取得される点群データには通常、誤測距や測定精度に起因するノイズ点群が含まれる。点群データ中より小異物の検出を行う際には、ノイズ点群による検出精度の低下が課題であり、点群測定精度の向上が求められる。本稿では、点群データの距離値に基づくノイズ除去手法の提案、および、異物検出における改善効果について報告する。

点群から配管などの規格部材を検出する手法は広く利用されているが，新規の部材検出への拡張は容易ではない．本研究では，工業部材のCADモデルが与えられたとき，大規模点群から該当する部分点群を検出する手法を検討する．工業部材は，平面や円柱など幾何曲面や，直線や円弧などの幾何曲線で構成されることが多い．そこで，こうした幾何曲面と幾何曲線を点群から検出することで，部材検出を行う手法を検討する．

本研究は，照明器具や換気口等の天井面付属設備の2次元図面である総合天井伏図を，3次元計測に基づいて自動作成する技術の開発を目的とする．本報では既提案の天井平面領域境界点への円/矩形フィッティングによるTLS点群からの天井面付属設備の抽出手法と，総合天井伏図の自動作成のための各設備の機器ラベルの付与を目的とした抽出設備のクラスタリングの精度向上手法について報告する．

三次元点群の深層学習を行うには，大量の訓練データが必要となる．しかし，CADモデルから作成した点群を用いて訓練した識別器では，実測点群に対する識別精度が劣化するという問題がある．本研究では，CADモデルから生成した学習データを用いて訓練を行い，実測点群に対する識別精度を向上させる手法について検討する．本報では，前報の手法に加え，学習データの質が認識精度に与える影響について検討する．

3Dセンサを活用した物体検知を利用して，例えば入場が規制されている領域などのある空間への侵入を検知するシステムがあるが，疎（スパース）な点群データを可視化しただけでは検知した物体や人物が何処にいるのかや，誰なのかが不明瞭で，利用に際しての課題となっている．MRグラスを用いて検知対象の位置を拡張現実として可視化するシステムを開発した．本論文では，技術の概要と実際の測定例を紹介する．

In Electrical Discharge Machining (EDM), maintaining an appropriate discharge gap distance is crucial. Failure to compensate the electrode in time and excessive feeding can result in arc burn, short circuits, and incomplete dielectric breakdown due to insufficient electric field strength. Therefore, it is essential to enhance the accuracy and reliability of the servo control system. This paper utilizes the LabVIEW (Field-Programmable Gate Array) FPGA module for servo control implementation. The acquired gap voltage signal, processed through a low-pass filter, is fed into the FPGA control system for comparison with the preset threshold voltage. It should be noted that the voltage threshold value varies depending on the discharge conditions, which is calculated by simulating the different machining waveforms. Consequently, the servo feed control based on the gap voltage includes three cases: tool moving forward, tool stationary, and tool moving backward. This tool-feeding strategy significantly improves the pulse utilization rate and machining performance.

炭素繊維強化樹脂はステンレス鋼、アルミ、チタンなどの金属より非常に軽い1.54程度の比重と高い強度を併せ持つことから、様々な用途に使われている。しかし、CFRPはプラスチックと炭素繊維の複合材料のため、切削が困難であり、放電加工を適用する研究が行われている。本研究ではCFRPの気中放電加工特性の向上を目的として、圧縮空気を含む数種類の気体を用いてCFRPに深穴加工を施し、気体の種類の違いが加工性能に及ぼす影響を調査する。

CFRPは金属材料と締結する際にはタップ加工を施し，ボルトなどで機械的に締結するケースがある．しかし，CFRPに工具を用いたタップ加工を行うと工具の激しい摩耗やCFRPにバリや層間剝離が発生するといった懸念が挙げられる．そこで本研究ではCFRPのタップ加工への放電加工の適用可能性を調べた．放電加工と切削加工のタップ穴について，タップ穴の形状および強度を比較した．

金属AMによって，流路穴を有する金型等の造形が可能である．しかし，パウダーベッド方式の金属AMで造形される流路穴は，積層下面（アンダースキン面）が粗く，必要に応じてサポート構造が追加される．このサポート構造を除去し，穴内径面を仕上げる方法として，柔軟構造の電極（つり下げ電極）を用いた放電加工を提案する．本研究では，L字，U字，S字の流路穴を有する造形物について，サポート構造除去の可能性を検証した．

本研究は，AM造形によって造られた金型や部品の内部の曲がり冷却流路の内壁面を電解加工によって平滑化にすることを提案している．これまでに，電極をスポンジで覆うことで短絡を防ぐ，短絡回避機構を有する球状電極を開発したが，スポンジが破損しやすいという課題があった．そこで，新たなガイドと短絡回避機構として絶縁球を用いた工具電極を開発した．本発表では，開発した工具の構造と基礎実験の結果について報告する．

超硬合金に対する高アスペクト比（1:10）の狭小溝加工（幅100µm以下）は切削では難しく，放電加工では，極薄の電極成形でさえ困難である．導電性ダイヤモンド原料PCD（EC-PCD）を電極にすることで電極の無消耗加工が実現できる．一方，極性を入れ替えることでEC-PCDの放電成形が容易になる．本研究ではEC-PCDによる極薄電極（l=2.0，h=3.0，t=0.05mm）を成形し，狭小溝放電加工を試みた．