| 研究課題/領域番号 |
21H01281
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山川 雄司 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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 高速画像処理 / 高速視覚制御 / 画像領域分割処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
本研究では，高速な画像処理手法および視覚制御手法と新規駆動システムを開発することによって，新たな3Dプリンタシステムの実現を目指している．その実現のために，軌道計画からノズル位置制御，画像検査までを同時に実現する方法を提案している．特に，視覚センシング制御手法に関して，画像を複数の注視領域に分割することにより，分割領域毎に異なる画像処理を行い，1枚の画像に対して複数の画像処理を高速かつ並列に処理する方法を提案した．これにより，計画・制御・検査を1ミリ秒毎に同時に実行することを可能にした．これらの提案技術と開発システムを用いて，実際に3D造形実験を行い，提案手法の有効性を確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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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