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宮本 拓実, 伊藤 光希, 石原 亮裕, 村田 隼人, 武井 裕輔, 寺阪 澄孝, 下大川 丈晴, 三井 和幸
p.
293-294
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
海中探査を目的としたロボットの多くはスクリューにより駆動しているが、スクリュー駆動は海中環境に与える影響が大きく自然な状態の観察は困難である。これに対し、生物のヒレ動作を模した海中への影響が少ないソフトロボットが開発できれば、自然な状態での観察が可能だと考えた。そこで我々が従来から研究を進めている機械的駆動部が不要なEHDポンプを駆動源とする人工筋を応用したヒレ駆動機構の試作を行ったので報告する。
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YU ZEQING, 花島 直彦, 藤平 祥孝, 水上 雅人
p.
295-296
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
日本の湿原は減少傾向にあり、湿原を保護・再生するためには湿原調査を行う必要がある。しかし、湿原は植物の密集や地面の不安定で、人の手で調査を行うと労力がかかる。そこで、効率的に湿原調査を行うために、湿原環境で植物へのダメージを低減しながら移動できる湿原移動ロボットを提案し開発されている。本研究では,螺旋機構と展開脚機構を組み合わせた湿原移動ロボットの動作を検証するために動力学シミュレーションを行う。
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幾何学的な拘束条件への適応型フォーメーション制御
君田 拓真, 山口 博明, 米澤 直晃
p.
297-298
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本論文では、複数の対向二輪型移動ロボットから構成される群において、動作環境内の障害物の形状と配置から決まる幾何学的な拘束条件への自律分散的な適応を可能にするフォーメーション制御法を、新たに提案する。本制御方法では、他の移動ロボット、障害物との相対位置を定量的に操作するベクトルを与え、これを自律分散的に調整することで、適応動作を実現している。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。
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周辺環境・走行スタイルに基づく走行モード選択機能
池谷 友佑, 金森 哉吏
p.
299-300
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
近年、電動車いす等のパーソナルモビリティが注目されている一方で、これらの車両使用時の事故の危険性や搭乗者の操縦負担が問題となっている。本研究では、車両周辺の障害物や歩行者・路面の種類・傾斜といった周辺環境の認識結果と搭乗者により選択した走行スタイルに基づいて操縦を補正し、それを操縦者に提示する操縦支援機能の開発を行った。開発したシステムを用いて実験評価した結果について報告する。
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高橋 真人, 早川 友志朗, 鈴木 学, 中村 尚彦, 浜 克己
p.
301-302
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
今後の自律ドローンの運用において、責任者にはドローンの操作技術が要求されるが、操作技術の習得には多くの時間を要する。本研究では、操作者の「視覚情報」と「入力操作」の関連性に着目し、ドローン操作技術を定量的に評価することで、操作技術の早期習得法の確立を目的とする。本稿では前段階として、ドローン操作時の入力操作と機体状態の計測システムを開発し、実機実験によって有効性を検証する。
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鳥辺 健介, 茨木 創一, 篠田 崇幸, 内田 光, 片岡 隆之
p.
303-304
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
ショベルカーのバケット刃先位置を十分な精度で自動制御するには,ブーム,アーム,バケットの長さなどの機構パラメータを前もって正確に同定しておく必要がある.本研究では,作業の省人化・高性能化することを目標に,レーザトラッカを用いたショベルカーの機構パラメータの新たな同定方法を構築した.提案法で同定したパラメータと,ブーム・アームの姿勢等から,バケット刃先位置を十分な精度推定できることを実験で示した.
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武内 歩, 加藤 大暉, 前田 直毅, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
305-306
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
6自由度産業用ロボットをオフラインティーチングで動作させる際,ロボットが特異点近傍にて関節が急旋回・動作停止してしまい現場でも大きな問題になっている.そこで逆運動学を算出する際に用いる逆ヤコビ行列の余因子行列に着目し,特異点近傍にて急旋回に関する要素のみを適合することにより,特異点を通過させる方法を検討した.またその際に発生するロボットの姿勢誤差に着目した.
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加藤 大暉, 前田 直毅, 武内 歩, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
307-308
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
マニピュレータには特異点が存在し,手先が特異点を通過する際には関節が急回転することなどの問題が生じる.近年,協働ロボットが注目を集めているが,安全性の観点からマニピュレータの構造はますます複雑化し,特異点を検知,回避することは難しくなっている.そこで,特異点を検知し,安全に通過するための新しい制御法を提案して,六自由度の協働ロボットでその有効性を検証する.
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小澤 幹生, 花井 宏旭, 加藤 大暉, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
309-310
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
近年,生産現場では少子高齢化による労働者不足により,人からロボットへの自動化のニーズが高まっている.そこで,我々はロボットに楽器を演奏するという課題を与え,これにより,人と同じ道具の操り動作の高度化を目指している.本報では,楽器としてオタマートンと呼ばれる電子楽器を用いて,その把持部分を3Dプリンタで作成し,演奏の際の音声を周波数解析することによって,ロボットの制御を検討した.
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稲田 理沙, 金森 哉吏
p.
311-312
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本研究は,「楽器に一切手を加えない」楽器演奏ロボット 「MUBOT」の開発を目指している.ホルン演奏の課題である安定した吹鳴の実現には,吹鳴に影響を与えるパラメータの決定とその値および範囲を明らかにする必要がある.本報では,ヤマハの特許資料をもとに膜形状人工唇を使用した演奏装置を試作し,膜材質,膜材厚さ,膜張力等を変化させた場合の音高変化に及ぼす影響について報告する.
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塚本 侑志, 斎藤 雄太, 山下 雅裕, 杉 正夫
p.
313-314
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本研究は、人間とロボットが協働する同期型協調作業において作業者に生じる精神的負担をリアルタイムで評価する手法を考察することを目的とした。実験では、生理的指標として皮膚電位計測による精神的発汗の評価を用い、主観的指標と併せて提案手法の評価を行った。
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山下 雅裕, 塚本 侑志, 斎藤 雄太, 杉 正夫
p.
315-316
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
変種変量生産に適したセル生産方式は,作業内容が多く作業者への負担が増加するため,一部作業を機械に任せるロボットと人間の協調作業システムの開発が進められている.本研究では,ロボットが供給する部品を人間が組み立てることを交互に繰り返す同期型協調作業システムを想定する.ロボットには引き込み現象のモデルを組み込み,作業ペースを相互に引き込むことで,協調作業の作業ペースを調整した.
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花井 宏旭, 小澤 幹生, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
317-318
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
協働ロボットは,人とともに作業可能な特徴をもつ.協働ロボットは,重量物を扱うことはできない.そこで,わたしたちは超可搬の作業を可能にする協働ロボットのパワーアシスト技術を提案する.この技術では,人が操るアシスト装置を協働ロボットに適用する.しかし,協働ロボットは人のようにアシスト装置の特性を学習することはない.本報では,人と協働ロボットの操り動作の違いをアシスト装置のモデルを用いて考察する.
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曽我 巧, 花井 宏旭, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
319-320
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
産業用ロボットを長時間運転させると,運動誤差が発生してしまう問題がある.そこで本報では,まず,運動誤差を簡易的に評価するために,双腕ロボットに平面プレートを把持させ,閉リンク状態をつくり,そのプレート上での球体の操り動作において,球体が転がり円運動する場合に着目している.そして,その閉リンク状態での長時間運転において,関節温度上昇が与えるプレート上の球体の転がり円運動についての結果を報告する.
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山西 元紀, 花井 宏旭, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
321-322
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
近年の生産現場で新たな産業用ロボットの応用範囲が拡大しており,運動精度を改善するためそれらの計測評価の技術が不可欠である.その中でDBB法を用いた研究などが多く見られるが,実際にロボットを動かす速度よりも遅い速度で測定されている.そこで,本研究では双腕スカラロボットを用いて新たに水平面内動作のみで入力し,プレート上のボールを操ることでボールの軌道から運動精度を診断する手法を提案している.
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田畑 研太, 関 啓明, 辻 徳生, 平光 立拓
p.
323-324
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
ロボットによる器用なマニピュレーションのなかでも柔軟物操作は長年研究されている.本研究では、質量分布が未知な不均一な紐を対象としてキャスティングマニピュレーションを実現する.
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木下 稜介, 飯田 遥平, 草間 弾, 津久井 陽平, 春原 優太, 渕脇 大海
p.
325-326
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本論文ではXYθ精密自走機構に搭載する事を目的とした,圧電スティックスリップ型マニピュレータの開発について報告する.このマニピュレータは圧電スティックスリップを用いたZ軸変位機構及び,ピンセット開閉機構により構成される.また、動作検証としてこのマニピュレータを自走機構に搭載し,XYθ+Z+開閉の五軸動作による微小物のピックアンドプレースと積み重ねを試みた.
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基礎的検討
吉田 大輝, 関 啓明, 辻 徳生, 平光 立拓
p.
327-328
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
金箔を製造する職人の高齢化と後継者不足が深刻な問題となっており,金箔の製造工程の自動化が求められている.そこで製造工程の一つである「箔移し」に着目し, その装置の基本となる箔のハンドリング技術の基礎的方法を検討した.糸に高電圧を印加して,箔と糸を静電吸着させることにより金箔を浮上させる.本報告では糸の太さ,形状を変化させたときの静電気力を計測する実験を行い,箔の浮上と分離ができることを確認した.
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古宇田 徳友, 吉元 俊輔, 山本 晃生
p.
329-330
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
熱膨張率の異なる 2 種類の金属板が貼り合わせられたバイメタルは,温度変化に対しリニアに変形するため角度制御の実現が期待でき,またシート状で軽量であるため工夫次第で小型で簡便なアクチュエータへの応用が期待できる.そこで本研究では,特定の形に塑性変形させたバイメタルの加熱時の変形と発生力,および冷却時の変形と復元力を利用したアクチュエータを提案し,さらにそれを搭載した多自由度アームの検討を行う.
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江頭 正洋, 田岡 祐樹, 齊藤 滋規
p.
331-332
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本研究では、導電性エラストマー(TPU)を用いた帯状柔軟電極を有した双極型静電吸着デバイスを提案し、高分子薄膜の静電吸着による面接触把持と曲面自在貼付が可能であることを検証する。具体的には、高分子薄膜貼付け先としての曲面と帯状柔軟電極間の弾性接触による圧力分布の解析に基づく機構を設計・製作し、これを用いた高分子薄膜の平面把持及び曲面貼付実験における薄膜の力学状態の観察から提案機構の有効性を示す。
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吉田 周平, 田岡 祐樹, 齊藤 滋規
p.
333-334
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本研究では、弾性梁配列を有する双極型静電吸着モジュールと一定曲率曲線の出力が可能な形状適応機構を統合したデバイスを用いて、大面積高分子薄膜を対象曲面に貼付するための条件を評価する。具体的には、統合したデバイスを双腕マニピュレータで操作し、平面から曲面へ大面積薄膜の貼付実験を行う。その際、モジュールと薄膜の接触面積、貼付先の曲率半径と貼付軌道などが薄膜の貼付状態にどのような影響を与えるのか評価する。
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Suk So Yeon, 田岡 祐樹, 齊藤 滋規
p.
335-336
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
The capillary force micromanipulation technique is a method to manipulate objects by generating a liquid bridge between the surface of a probe and the surface of an object. This work aims to verify whether the capillary force between a flat object and a probe with coaxially aligned hydrophilic and hydrophobic surfaces can be controlled as desired to pick-and-place the object. Liquid is supplied to the surface of the probe with a built-in supply channel. The change of the liquid bridge’s profile is observed from the bottom and side of the object, which is then compared with the obtained capillary force-displacement data. The effectiveness of the proposed manipulation technique will be verified by interpreting the capillary phenomenon.
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Gavriel Jeremy, 田岡 祐樹, 齊藤 滋規
p.
337-338
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
A bipolar electrostatic chuck is a gripping device suitable for handling thin and flexible objects such as semiconductor wafers, glass and polymer films. Existing studies mainly focused on increasing the gripping force, such as smoothening the contact surface of the device. However, handling methods that include not only grasping, but also releasing of objects have not been developed. This study verifies the effect of the changeable stiffness at the contact interface on the grasping and releasing of an object handled using a bipolar electrostatic chuck. For object handling, efficient grasping and releasing are two fundamental functions needed of any gripping device. To ensure a smooth pick-and-place process, a significant difference between the maximum (grasping) and minimum gripping force (releasing) is desired. Thus, this study proposes a bipolar electrostatic chuck with changeable stiffness at the contact surface. The bipolar electrodes act as heaters, allowing the stiffness of the surface to be controllable by adjusting their temperature. For grasping, by decreasing the stiffness, a closer contact with an object can be achieved and the chuck’s maximum gripping force can be increased. Furthermore, during releasing, the chuck is expected to detach away from the object easily.
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王 欽, 大庭 侑太郎, 北田 良二, 杖谷 俊一郎, 岡田 晃
p.
339-340
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
樹脂成形において,耐摩耗性,耐食性,離型性など金型表面特性は生産性や成形品質に大きく影響を及ぼすため金型の重要な付加価値である.そこで,精密金型の表面加工として一般的に使用されている研削加工面に対して,熱硬化性フェノール樹脂を圧縮成形した際の離型性について実験的に評価した.表面粗さと離型力の相関関係を調査した結果,研削加工面の表面粗さは離型性に影響を及ぼす因子の一つであることが示された.
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大房 徹也, 木村 文信, 梶原 優介
p.
341-342
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
射出成形における離型不良を少なくするためには,離型時の抵抗である離型抵抗を計測し,離型不良が生じない成形条件を理解することが非常に重要である.特にリブ形状などの3次元的な形状の離型は問題になりやすいため,本研究では,リブの抱きつき離型抵抗の計測を通して,様々な成形条件と離型抵抗の相関関係について調べた.実験を通して,型温や保圧,リブ枚数が大きくなるほど離型抵抗が大きくなることが示されたので報告する.
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染谷 玲央, 佐藤 慧, 平山 夏生, 村田 泰彦, 中島 亨瑛
p.
343-344
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
射出成形において金型から成形品を突き出す際に生じる離型抵抗は、成形品に変形やクラック、白化などの成形不良を引き起こす原因と考えられている。上記成形不良を改善するためには、 離型抵抗を計測することが重要である。そこで本研究では、成形品が貼り付いている面に沿って生じる離型抵抗を計測するための金型を設計・製作した。そして、汎用ポリスチレンを用いた計測実験を通じて本金型の実用性を明らかにした。
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太田 和良, 中村 恭平, 相星 侑哉, 夏 恒
p.
345-346
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
射出成形現場では、離型不良による問題がたびたび発生している。この離型不良の予測や対策は、事後による場当たり的な対応や熟練者の経験と勘に頼るところが大きい。離型力を的確に予測できれば、金型製作前に製品設計や金型設計に反映でき成形不良を削減することが期待される。本研究では、樹脂流動解析技術および構造解析技術を用いた離型力予測手法を提案し、その問題点を明らかにした。
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須田 高史
p.
347-348
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
タブレット端末に接続して使用できる安価で小型のサーモグラフィカメラを用いて熱溶解積層法における積層状態の観察を行った。サーモグラフィカメラを用いて積層中の堆積物の温度を計測した。安価で小型のサーモグラフィカメラを積層造形の監視に活用できるかどうかを検討した。
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小野 篤史
p.
349-350
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
ナノスケールにて周期構造化された金属に光を照射すると,表面プラズモン共鳴が励起される.我々の研究グループは,電子線リソグラフィ法や化学合成法,レーザーリソグラフィ法など様々な金属ナノ構造作製技術を確立し,新規プラズモニックデバイスの創出に取り組んでいる.本講演では,これら作製技術とプラズモニックリモートセンシング,プラズモニックカラーフィルタリング等への応用事例について紹介する.
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基板構造を考慮可能な電磁場解析アルゴリズムの提案
吉川 瑞紀, 門屋 祥太郎, 道畑 正岐, 高橋 哲
p.
351
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本研究では、構造基板による回折光を用いて光ピンセットを行う手法を提案する。本手法では、回折光により集光範囲に留まらない広範囲での捕捉現象が確認されており、複雑なマイクロ構造物の捕捉に有用であると考えられている。本報では、本手法の捕捉原理を理解するために、T-matrix法によるマイクロ球体捕捉に加え、回折光の導出にT-matrix法を応用して解析的に求める手法を提案する。
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グラフェンナノリボンの第一原理計算に基づく起源の考察
李 君寰, 稲垣 耕司, 孫 栄硯, 山村 和也, 有馬 健太
p.
352-353
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
グラフェン中の局所欠陥は、表面加工や電池における触媒材料として重要な役割を果たす。我々は、走査型トンネル顕微鏡観察により、グラフェンナノシート上に長方形状の周期を持つ特異な電子状態が存在することを見出した。この起源を考察するため、エッジ欠陥が対向したグラフェンナノリボンの電子状態を第一原理計算により解析した。そして、特定の条件下で、ナノリボン上に実験結果と似た電子状態が出現することを突き止めた。
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坂井 亮太, 飯尾 和司, 萩ノ谷 悠斗, 明田川 正人
p.
354-355
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
本研究室では結晶格子表面の格子間隔をスケール,走査型トンネル顕微鏡(STM)を検出器として組み合わせることでpmオーダーの分解能を有する測長システムの開発を進めてきた.これを結晶格子スケールと呼ぶ.本報ではSTM探針にディザ円変調を加えてグラファイト結晶表面を走査した際に得られるトンネル電流を用いた演算から,格子間隔以下の補間を行う手法の実験的検証を行い,また提案手法をレーザ干渉計非線形誤差検出へ応用する.
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瀧野 日出雄
p.
356-357
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
ドライプロセスは加工面を原子単位で除去できるため精密加工に適している.ドライプロセスのなかでもイオンビーム加工はスパッタに基づいて材料除去されるので,加工速度は遅いが種々の材料が加工可能という利点がある.高い光学性能を実現するうえで重要なのは光学面の形状精度と表面粗さである.そこで本稿では,イオンビームを利用した光学面の加工において,形状加工や平滑化に関する研究動向を紹介するとともに展望を述べる.
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中澤 謙太, 岩田 太
p.
358-359
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
大気圧プラズマジェットを用いたアスペクト比が1を超える構造を製作可能な微細加工法を報告する.開口が10 µmのノズルを加工試料表面に位置決めし,局在化された大気圧プラズマジェットによってエッチングする.このサイクルを繰り返すことにより,試料底面はエッチングされるが側面は抑制されるため,深穴のアスペクト比を向上することができる.深さが465 µm,半値幅が145 µm,アスペクト比が3.2の深穴加工を実現した.
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蔡 仕邦, 呉 魏, 曽田 浩義, 廣垣 俊樹, 青山 栄一
p.
360-361
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
ポリプロピレンの改良型メルトブロー法により製造されたナノファイバー不織布に対して,CFDモデルの利活用で, 設計の上流プロセスにおける重要な機能として断熱性能の1D-CAEアプローチによる予測方法の構築を試みた.その結果, 3D-CFD解析により熱伝導率を予測するため, 不織布の熱伝導, 空気対流, 輻射を考慮する必要があり,特に繊維体のかさ密度が高い領域において繊維径分布を考慮したCFDモデルによる予測精度が高いことが判明した.
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SNOMプローブによる微小球表面の近接場光検出
劉 羽莘, 門屋 祥太郎, 道畑 正岐, 高橋 哲
p.
362-363
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
微小球直径を高精度計測するためにWGM共振を利用した球直径計測法が提案されている.必要なパラメータである角度モード番号を測定するためにはSNOMプローブを走査し,微小球表面のWGM近接場光強度分布を測定することによる方法が提案されている.本報ではSNOMプローブを作成し,有効性を検証した上,微小球表面のWGM近接場光を検出できた.
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量子もつれ光子対の空間的相関性を用いた高解像度化による近接2欠陥の識別
吉岡 未稀, 水谷 康弘, 片岡 将磨, 上野原 努, 高谷 裕浩
p.
364-365
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
半導体デバイスの製造過程においてウエハ上の微小欠陥位置を検出するために,高解像,高感度かつ高ロバストなイメージング法が求められている.本研究では,高感度かつ高ロバストな相関イメージング法である量子ゴーストイメージングを用いて超解像顕微鏡を構築する.本報告では,近接した2欠陥に対してイメージングを行い,従来の量子ゴーストイメージングで得られた画像と比較することで解像度が向上したことを示した.
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ナノ粒子自己組織化による高空間周波数照明生成構造の創製
齋藤 卓, 管 一兆, 増井 周造, 出島 秀一, 門屋 祥太郎, 道畑 正岐, 高橋 哲
p.
366-367
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
微細構造を持つ基板表面の近接場を用いた構造化照明顕微法は,回折限界によらない分解能で高速に非破壊観察を行えるため,超解像検査等への応用が期待できる.その実現には高空間周波数の構造化照明が必要となるため,本研究では,ナノ粒子の自己組織化膜を照明生成構造に利用することを検討する.検証として,粒子膜により得られる照明分布の解析と,ディップコーティングによるポリスチレンナノ粒子膜の作製を行った.
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第2報:システム構築及び計測評価
高見 知宏, 韋 冬
p.
368-369
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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全天球カメラよる3次元計測は、短時間で360度を計測することができるメリットがあるが、歪みが大きいことが影響し、ピンホールカメラほどステレオシステムの実用化が進んでいない。本研究では、実験システムを構築し、全天球ステレオシステムの実現を目指す。また、計測実験を通して性能、精度を評価し、実用化に向けた改善を行う。全天球ステレオシステムを実現すれば、ロボットなどの自動運転や生産工場などの全自動化に貢献が期待できる。
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矩形溝計測による表面トポグラフィ計測原理の検証
板倉 聡史, 上野原 努, 水谷 康弘, 高谷 裕浩
p.
370-371
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
フリー
数nmから数十µmの3次元微細加工において,表面トポグラフィ計測手法が求められている.本研究では,広範囲かつ高精度な計測の実現のために,光周波数コムを光源としたレーザ逆散乱法による計測手法を提案している.本報告では,提案手法の計測原理を検証するために白色レーザを光源とした計測装置を構築した.さらに,深さ2µm,幅20µmの矩形溝の表面トポグラフィ計測を行い提案手法の計測精度を評価した.
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柴田 淳士, 笹木 亮, 村中 茜, 菅原 伸一郎, 榊原 圭吾, 守屋 陸, 岩崎 真実, 寺林 賢司, 桐 昭弘
p.
372-373
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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腹腔鏡手術では手術が必要な箇所の位置を把握するため,手術中に用いる腹腔鏡のほかに事前に撮影したCTやMRI画像により腹腔内の様子を観察する.しかし,これらは位置合わせ誤差が生じることなどの問題がある.そこで本研究では,手術支援ロボットを用いた腹腔鏡手術中に腹腔内を3次元で計測する手法の構築を目指す.本報では,模擬臓器や生体試料等を用いて非接触による3次元計測について,基礎的な検討を行った.
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第8報:透明傾斜面を用いたナノ粒子絶対高さ位置の検証
後藤 大輝, Khajornrungruang Panart, Blattler Aran, Permpatdechakul Thitipa ...
p.
374-375
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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液中ナノ粒子の表面付近での三次元挙動を把握するため、多波長表面局在光により三次元追跡と可視化を行う観察法を提案している。本稿では、屈折率が水に近い樹脂を透明傾斜面として形成し、面上に粒子を付着させ、各位置での高さを多波長エバネッセント光学系と干渉光学系で測定した。高さ約60 nmから130 nmの間で付着したナノ粒子を測定対象とし、その高さは干渉法による測定値から約±10 nmの差で一致し、標準偏差2σは約5 nmであった。
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リットマン型外部共振器機構による絶対距離計測
合田 周平, 増井 周造, 門屋 祥太郎, 道畑 正岐, 高橋 哲
p.
376
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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産業界では現在,半導体集積回路などで高精度な絶対距離計測技術の要求が高まっている.本研究では,共振現象を用いた外部共振器機構の共振器長計測に基づく高精度絶対距離計測手法を提案し,開発・実験検証を目指す.本報では,二重周期回折格子を用いた距離計測精度の向上手法を提案し,また,共振器長に変位を与えその測定値を干渉計計測と比較することで実験的に提案手法の距離計測精度を検証する.
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第2報:オールパス関数の位相角制御と分解能の高分解能可能範囲の移動
小堺 大輔, 韋 冬
p.
377-378
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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パルス列干渉計において干渉縞の包絡線のピーク位置は測位に使われる。その位置を高分解能で解析するため、本研究グループでは、歪みのあるフーリエ変換を用いて包絡線のピーク位置付近にサンプリング点を集中させる手法を提案した。これまでの提案法は高分解能化可能な範囲が固定されている。そのため、実験ごとに変動する包絡線のピーク位置に対して、提案法を適応できないという問題がある。本稿では、オールパス関数の位相角を制御し、任意の位置にある包絡線のピーク位置に高分解能化可能な範囲を移動させることにより、この問題の解決を目指す。
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武政 昇弥, 樋口 雅人, 櫻井 文仁, 明田川 正人
p.
379
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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加工精度向上には加工中の誤差を取り除く必要がある.特に旋削加工では取付時のずれ,加工中の工作物の逃げが主な誤差の発生原因である.加工中に形状計測が可能なインプロセス計測により誤差への対応が可能である.本研究では,非接触かつ高分解能の正弦波位相変調干渉計と位相計による計測手法を用いたインプロセス計測手法を提案し,旋削加工における丸棒の輪郭誤差計測について報告する.
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片桐 且成, 明田川 正人, 樋口 雅人, 佐藤 拓
p.
380-381
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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本研究室では、参照光路に正弦波仮想変位を与える正弦波位相変調干渉計を検討している。先行研究では,干渉信号への簡単な四則演算のみで90度位相の異なる位相成分を得る手法を提案した.この手法ではロックインアンプを必要とせず,Field Programmable Gate Array(FPGA)への実装が容易なため,計測の高速化,高分解能化が期待される.本研究では,提案法を高速FPGAに実装した干渉計を開発し,変位追従速度,測定分解能を評価する.
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測定データ接続法の比較
時實 拓紀, 野田 樹生, 田丸 雄摩, 清水 浩貴
p.
382-383
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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9つの距離センサを縦横に3つずつ並べた正方形配置のセンサユニットを用い,これを工作機械上で走査することで取得したデータを接続して平面加工物の形状再現を行う手法について検討した.既に算出済みの形状値にステージの運動誤差を考慮して測定データを接続する際の重ね合わせ領域のデータ処理方法,及び測定データの接続経路を変更することによる形状再現精度を数値シミュレーションを用いて比較した結果を報告する.
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多波長エバネッセント光による微小力評価の試み
Permpatdechakul Thitipat, Khajornrungruang Panart, 鈴木 恵友, 後藤 大輝
p.
384-385
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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By peeling of nano-particle (PNP) process, the magnetic nano-particles in an aqueous solution are employed to be locally magnetically controlled for adhering to a substrate surface and removing the material. In order to remove the material on the surface, the touching phenomenon of particle on surface needs to be confirmed. In this study, the touching phenomenon of nano-particle on the substrate surface was experimentally observed in situ the PNP process by our developed optical system applying multi-wavelength evanescent fields. The action forces, such as DLVO force and magnetic force, on the particle were measured by the height Z of the particle from the substrate surface. Fe3O4 particles with the sized range 50-100nm dispersed in the KOH solution (pH value of 10) were employed to be magnetically pulled to approach a silica glass surface by the controllable magnetic field generated by a solenoid coil. During the magnetic field generating, the height Z of nano-particle were measured at the closest approximately 10 nm, in which the DLVO force at measured height Z approximately 0.5-0.9 pN by calculation. To pull the particle touch on the glass surface, the pulling magnetic force on the particle size in range 50-100 nm should be higher than 1 pN approximately.
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活田 悠太, 前田 俊二, 辻本 望, 小松 尭, 谷口 哲至
p.
386-387
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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設備診断において測定対象の動作を分析するためのセンサ、データには数多くの種類が存在する。本報告ではコンプレッサに設置したセンサから得られた3軸加速度データ、音響データ、温度データの関係性評価から設備の異常を多角的に捉えることのできる異常検知手法を提案する。ここでは、計測値の推移、相互比較、時間周波数解析に基づく比較を主体とし、時間周波数解析であるウェーブレット変換の有用性を主張する。
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奥田 優樹, 前田 俊二, 小松 尭, 谷口 哲至, 青戸 勇太, 外田 脩
p.
388-389
発行日: 2023/03/01
公開日: 2023/09/01
会議録・要旨集
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設備診断のため、対象設備が発生する音をスマートフォンで録音し解析する手法を検討中である。本報告では、ベアリングの傷で発生する音によって生じる振幅変化に着目し、エントロピー、相互情報量、カルバックライブラー情報量などを用いて異常検知の可能性を見出した。しかし、振幅はスマートフォンと設備の距離の影響を受けるため、対応を検討中である。小型端末一つで誰でも簡単に点検が行えるようにするのが目標である。
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