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法線と位置の連続検出型非接触プローブによる曲面の自律探査測定システムの試作開発

研究課題

研究課題/領域番号 05555046
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関慶応義塾大学 (1994)
苫小牧工業高等専門学校 (1993)

研究代表者

青山 英樹  慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (40149894)

研究分担者 沢部 雅二  (株)ミツトヨ, 筑波研究所, 取締役所長
岸浪 建史 (岸浪 健史)  北海道大学, 工学部, 教授 (00002048)
三好 隆志  大阪大学, 工学部, 教授 (30001796)
沢辺 雅二  (株)ミツトヨ, 筑波研究所, 所長
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1994年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード非接触測定 / 位置ベクトル / 法線ベクトル / 自動計測 / 曲面 / 計算機モデル
研究概要

平成5年度・6年度の2ヵ年で実施され,以下の成果が得られた。
1.センサエレメントの設計および理論解析
1本の発光用光ファイバと8本の受光用光ファイバにより,位置ベルトルと単位法線ベクトルを同時に非接触で検出可能なセンサエレメントを提案・設計し,その特性・性能を理論的解析により明らかにした。
2.法線・位置連続検出型非接触プローブの設計および試作
シャド-効果を避けることのできる13個のセンサエレメントで構成されるプローブの設計を行った。また,本研究では5個のエレメントにより構成されるプローブを試作した。
3.自動キャリブレーションシステムの構築
NC割り出し台と三次元座標測定機をコンピュータで制御し,試作したプローブの自動キャリブレーションシステムを構築した。
4.データ検出・処理システムの試作開発
各センサエレメントから投光する光を測定中に動的に切り替え、受光用光ファイバで検出する信号をコンピュータに入力するデータ検出システムを試作開発した。また,同データから離散点の位置および法線ベクトルを求めるシステムを開発した。
5.自律探査測定システムの開発
試作したプローブおよびデータ検出・処理システムを三次元座標測定機と組み合わせ,未知の物理モデルを自律的に探査しながら測定するためのシステムの基本設計を行い,そのアルゴリズムを確立した。
6.形状モデル構築システムの開発
離散的多点位置および単位法線ベクトルデータから物理モデル形状を構成する曲面(平面,円筒面,球面,円錐面,円環面,および自由曲面)を識別し,計算機モデルとして構築する基本的システムを開発した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Hideki AOYAMA: "Optical Sensor for Detecing a Position and an Inclination" Proceeding of International Conference on Advanced Mechatronics. 306-311 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo Yamazaki: "Non-Contact Probe for Continuous Measurement of Surface Inclination and Position using Dynamic Irradiation of Light Beam" Annals of the CIRP. Vol.42. 585-588 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青山 英樹: "位置ベクトルおよび単位法線ベクトルの測定による幾何形体の認識" 苫小牧工業高等専門学校紀要. 第29号. 33-38 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青山 英樹: "非接触型法線・位置検出センサによる三次元形状の自律高速測定に関する研究(第1報)-マルチビーム投光型法線・位置同時連続検出センサの設計-" 精密工学会誌. Vol.60. 847-852 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青山 英樹: "非接触型法線・位置検出センサによる三次元形状の自律高速測定に関する研究(第2報)-法線・位置検出センサエレメントの試作と評価-" 精密工学会誌. Vol.60. 954-958 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki AOYAMA: "Measuring Methods of Shape Elements by Detecting Position Vectors and Unit Normal Vectors" PROCEEDINGS OF 1994 JAPAN-U.S.A. SYMPOSIUM ON FLEXIBLE AUTOMATION. 563-568 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Aoyama: "Optical Sensor for Detecting a Position and an Inclination" Proceeding of International Conference on Advanced Mechatronics. 306-311 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo Yamazaki: "Non-Contact Probe for Continuous Measurement of Surface Inclination and Position using Dynamic Irradiation of Light Beam" Annals of the CIRP. Vol.42. 585-588 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Aoyama: "Recognition of Geometrical Features by Measuring Position Vectors and Unit Normal Vectors" Memoirs of the Tomakomai National College of Technology. No.29. 33-38 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Aoyama: "A Study on Autonomic High Speed Measurement of a Three Dimensional Shape by Using a Non-contact Sensor for Detecting an Inclination Angle and a Gap Distance (1st Report) -Design of an Element for the Sensorwith Multi-beam Projection-" Jour.of the Japan Society for precision Engineering. Vol.60, No.6. 847-852 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Aoyama: "A Study on Autonomic High Speed Measurement of a Three Dimensional Shape by Using a Non-contact Sensor for Detecting an Inclination Angle and a Gap Distance (2nd Report) -Development and Evaluation of the Sensor Element-" Jour.of the Japan Society for precision Engineering. Vol.60, No.7. 954-958 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Aoyama: "Measuring Methods of Shape Elements by Detecting Position Vectors and Unit Normal Vectors" PROCEEDINGS OF 1994 JAPAN-U.S.A.SYMPOSIUM ON FLEXIBLE AUTOMATION. 563-568 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青山英樹: "位置ベクトルおよび単位法線ベクトルの測定による幾何形体の認識" 苫小牧工業高等専門学校紀要. 第29号. 33-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 青山英樹: "非接触型法線・位置検出センサによる三次元形状の自律高速測定に関する研究(第1報)-マルチビーム投光型法線・位置同時連続検出センサの設計-" 精密工学会誌. Vol.60. 847-852 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 青山英樹: "非接触型法線・位置検出センサによる三次元形状の自律高速測定に関する研究(第2報)-法線・位置検出センサエレメントの試作と評価-" 精密工学会誌. Vol.60. 954-958 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki AOYAMA: "Measuring Methods of Shape Elements by Detecting Position Vectors and Unit Normal Vectors" PROCEEDINGS OF 1994 JAPAN-U.S.A.SYMPOSIUM ON FLEXIBLE AUTOMATION. 563-568 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 青山英樹: "離散的位置・法線ベクトルに基づく形状の自動認識" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集. 288-289 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 青山英樹: "位置と法線の検出に基づく基本幾何形状の測定" 1994年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 739-740 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Aoyama: "Optical Sensor for Detecting a Position and an Inclination" Proceeding of International Conference on Advanced Mechatronics. 306-311 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Yamazaki: "Non‐Contact Probe for Continuous Measurement of Surface Inclination and Position using Dynamic Irradiation of Light Beam" Annals of the CIRP. Vol.42/1. 585-588 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 青山英樹: "位置および単位法線ベクトルによる曲面表現式" 1993年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集. 441-442 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 青山英樹: "離散的位置・法線ベクトルを基にしたC2連続曲面に関する基礎研究" 1994年度精密工学会春季大会学術講演会論文集. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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