| Project/Area Number |
21H01281
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Yamakawa Yuji 東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 准教授 (90624940)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 敬則 東京電機大学, 理工学部, 教授 (80342476)
田崎 良佑 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70644467)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 高速画像処理 / 高速視覚制御 / 画像領域分割処理 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，高速カメラから取得する画像を領域分割することにより，軌道計画・位置制御・検査を1ミリ秒毎に，同時に実現する手法の提案ならびにその具現化のための高速視覚制御システムを開発する．その応用として3Dプリンタへ実装し，計画から検査までを一気通貫で，かつ従来性能を凌駕する速度と精度での3D造形の実現を目指すとともに，高速視覚制御型次世代3Dプリンタに資する理論体系化および学術基盤の確立を目標とする．
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| Outline of Final Research Achievements |
This research aims to realize a new 3D printer system by proposing methods of high-speed image processing and high-speed visual feedback control and developing a new actuation system. To achieve this, we propose a method of simultaneous trajectory planning, nozzle position control, and inspection. In particular, regarding visual sensing control method, we divide the image into regions of interest, and we performed different image processing for each region. As a result, we achieved simultaneous trajectory planning, control, and inspection every 1 milliseconds. We also conducted 3D printing experiments using the proposed technology and the developed system to confirm the effectiveness of the proposed methodology.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在の3Dプリンタの多くは，基本的に与えられた形状モデルに対して，軌道生成等の調整を行い，フィードフォワード制御によって実現されている．そのため，造形中における経路変更，環境の変化への対応や造形中の検査などが困難な状況にある．それに対して，本研究による成果は，フィードバック型であり，造形中において経路変更や外乱に対する対応，さらには検査を同時に実現した技術である．特に，高速性と高精度性を両立したシステムを開発したことにより，実時間で，造形速度を低下させることなく実現した点も実用性の高い技術である．このように，上述した課題解決に限らず，3D造形技術の性能向上に資する技術である．
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