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三次元座標測定における測定の不確かさの評価方法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13450099
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

高増 潔  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70154896)

研究分担者 古谷 涼秋  東京電機大学, 工学部, 教授 (50219119)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード測定の不確かさ / 三次元測定機 / バーチャル測定機 / 精度評価 / 三次元座標測定機 / 形状測定
研究概要

三次元座標測定機の不確かさの評価方法を総合的に検討し,多くの部分の理論化を行うことができた.特に,測定戦術と測定対象の形状偏差に起因する測定の不確かさに対して,その評価方法をシミュレーションおよび統計的な実験によって明らかした.
1.シミュレーションによる形状偏差の影響
円形状に対して,特定な自己相関関数を持つ形状偏差を与えた.この円形状を種々の測定戦略によって測定するシミュレーションを行った.この結果,測定戦略(測定場所,測定点数)に依存した,測定結果(円形状の中心座標と直径)の不確かさをシミュレーションで求めることができた.
2.形状偏差の影響の理論解析
最小二乗法に対して,自己相関により誤差行列の分散共分散を計算することで,理論的に形状偏差の影響を評価することができる.この手法をシミュレーション結果と比較して,理論的な解析の有効性を確認した.
さらに,理論的な解析により,最適な測定戦略(測定コストを含めた,測定点数,測定場所)を求める方法を導出した.
3.三次元座標測定機の実際の測定実験
三次元測定機により,実際の円穴を測定し,上記のシミュレーションと理論解析の結果との比較を行った.この結果,実際の測定に対して,測定戦略と測定の不確かさの関係が,シミュレーションおよび理論解析と一致し,シミュレーションおよび理論解析が有効であることが確認できた.
以上の実験とシミュレーションより,提案する手法の実現性が証明された.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 佐藤理, Gheorghe Olea, 平木雅彦, 高増潔: "パラレルメカニズムを用いた三次元測定機の校正-複数のリンクセットを用いた校正-"精密工学会誌. 70・2. 214-218 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Misumi, S.Gonda, T.Kurosawa, Y.Tanimura, N.Ochiai, J.Kitta, F.Kubota, M.Yamada, Y.Fujiwara, Y.Nakayama, K.Takamasu: "Submicrometre-pitch intercomparison between optical diffraction, scanning electron microscope and atomic force microscope"Meas.Sci.Technol.. 14・12. 2065-2074 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高増潔, 野坂健一郎, 阿部誠, 古谷涼秋, 大園成夫: "形体計測における不確かさの見積り(第2報)-円形体の計測における形状偏差の寄与-"精密工学会誌. 69・5. 693-697 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下嶋賢, 古谷涼秋, 大園成夫, 高増潔, 平木雅彦, 荒木健司: "3次元測定機の不確かさ推定に関する研究(第1報)-多関節型3次元測定機の機構パラメータの算出と不確かさ推定-"精密工学会誌. 69・6. 841-845 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 郭志徹, 高増潔, 山本明弘, 和田智之, 洲之内啓, 加瀬究, 田代英夫: "波長走査干渉計における信号処理"精密工学会誌. 69・6. 831-835 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高増潔, 下嶋賢, 古谷涼秋, 佐藤理: "座標測定機のアーティファクト校正(第1報)-運動学パラメータの校正-"精密工学会誌. 69・6. 851-855 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Sato, G.Olea, M.Hiraki, K.Takamasu: "Calibration of Parallel Coordinate Measuring Machine -Kinematic Calibration with Multi-Links"Journal Japan Society for Precision Engineering. 70-2. 214-218 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Misumi, S.Gonda, T.Kurosawa, Y.Tanimura, N.Ochiai, J.Kitta, F.Kubota, M.Yamada, Y.Fujiwara, Y.Nakayama, K.Takamasu: "Submicrometre-pitch intercomparison between optical diffraction, scanning electron microscope and atomic force microscope"Meas.Sci.Technol.. 14-12. 2065-2074 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takamasu, K.Nosaka, M.Abbe, R.Furutani, S.Ozono: "Estimation of Uncertainty in Feature Based Metrology (2nd Report) -Uncertainty from Form Deviations in Circle Measurement -"Journal Japan Society for Precision Engineering. 69-5. 693-697 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shimojima, R.Furutani, S.Ozono, K.Takamasu, M.Hiraki, K.Araki: "The Estimation Method of Uncertainty of Coordinate Measuring Machine (1st Report) -The Estimation of Kinematical Parameter and Uncertainty of Articulated Three-Dimensional Coordinate Measuring Machine -"Journal Japan Society for Precision Engineering. 69-6. 841-845 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.C.Kuo, K.Takamasu, A.Yamamoto, T.Wada, K.Sunouchi, K.Kase, H.Tashiro: "Signal Processing for Wavelength Scanning Interferometer"Journal Japan Society for Precision Engineering. 69-6. 831-835 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takamasu, K.Shimojima, R.Furutani, O.Sato: "Artifact Calibration of Coordinate Measuring Machine (1st Report) -Kinematic Calibration -"Journal Japan Society for Precision Engineering. 69-6. 851-855 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤理, 下嶋賢, 古谷涼秋, 高増潔: "パラレルメカニズムのアーティファクト校正(第1報)-緩い束縛条件を用いた運動学パラメータの校正-"精密工学会誌. 70・1. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔, 下嶋賢, 古谷涼秋, 佐藤理: "座標測定機のアーティファクト校正(第2報)-冗長座標測定機の自己校正-"精密工学会誌. 70・5. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤理, Gheorghe Olea, 平木雅彦, 高増潔: "パラレルメカニズムを用いた三次元測定機の校正-複数のリンクセットを用いた校正-"精密工学会誌. 70・2. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] I.Misumi, S.Gonda, T.Kurosawa, Y.Tanimura, N.Ochiai, J.Kitta, F.Kubota, M.Yamada, Y.Fujiwara, Y.Nakayama, K.Takamasu: "Submicrometre-pitch intercomparison between optical diffraction, scanning electron microscope and atomic force microscope"Meas.Sci.Technol.. 14・12. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Abbe, K.Takamasu, S.Ozono: "Reliability on calibration of CMM"easurement. 33・4. 359-368 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 江並和宏, 臼杵深, 平木雅彦, 高橋哲, 高増潔, 大園成夫: "リングビームを用いた三次元変位測定法(第1報)-理論解析と基礎実験-"精密工学会誌. 69・12. 1764-1768 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔, 野坂健一郎, 阿部誠, 古谷涼秋, 大園成夫: "形体計測における不確かさの見積もり(第2報)-円形体の計測における形状偏差の寄与-"精密工学会誌. 69・5. 693-697 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 下嶋賢, 古谷涼秋, 大園成夫, 高増潔, 平木雅彦, 荒木健司: "3次元測定機の不確かさ推定に関する研究(第1報)-多関節型3次元測定機の機構パラメータの算出と不確かさ推定-"精密工学会誌. 69・6. 841-845 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 郭志徹, 高増潔, 山本明弘, 和田智之, 洲之内啓, 加瀬究, 田代英夫: "波長走査干渉計における信号処理"精密工学会誌. 69・6. 831-835 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔, 下嶋賢, 古谷涼秋, 佐藤理: "座標測定機のアーティファクト校正(第1報)-運動学パラメータの校正-"精密工学会誌. 69・6. 851-855 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shimojima, R.Furutani, K.Takamasu, S.Ozono: "The Estimation Method of Uncertainty of Articulated Coordinate Measuring Machine"IEEE ICIT' 02. 411-415 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Abbe, K.Takamasu: "Modelling of Spatial Constraint in CMM Error for Uncertainty Estimation"Proc. Euspen 2002. 2. 637-640 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔, 阿部誠, 古谷涼秋, 大園成夫: "形体計測における不確かさの見積り(第2報)-円形体の計測における形状偏差の寄与-"精密工学会誌. 68・4. 191-195 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部誠, 高増潔, 大園成夫: "座標比較によるCMM校正システムの開発(第2報)-校正の信頼性の統計的な評価-"精密工学会誌. 67・6. 976-981 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takamasu, M.Fujiwara, A.Yamaguchi, M.Hiraki, S.Ozono: "Evaluation of Thermal Drift of Nano-CMM"Proceedings of Euspen2001. 2. 306-309 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部誠, 高増潔, 大園成夫: "座標比較によるCMM校正システムの開発(第1報)-試作システムの構成とその基本的な評価-"精密工学会誌. 67・4. 638-643 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔, 阿部誠, 古谷涼秋, 大園成夫: "形体計測における不確かさの見積り(第1報)-校正作業で生じる系統誤差の寄与-"精密工学会誌. 67・1. 91-95 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujiwara, A.Yamaguchi, K.Takamasu, S.Ozono: "Evaluation of Stages of Nano-CMM"Proceedings of ICPE2001. 634-638 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] O.Sto, M.Hiraki, K.Takamasu, S.Ozono: "Calibration of 2-DOF Parallel Mechanism"Proceedings of ICPE2001. 734-738 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔: "三次元測定機の不確かさ推定方法とその国際規格化"機械と工具. 45・3. 66-70 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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