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力センサの動的誤差補正の高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 24360156
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関群馬大学

研究代表者

藤井 雄作  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80357904)

研究分担者 田北 啓洋  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (20432768)
山口 誉夫  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (90323328)
丸 浩一  香川大学, 工学部, 准教授 (00530164)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード計測システム / 力センサ
研究成果の概要

力センサの動的校正・補正法の高精度化を行う事を目的とし,高精度な動的特性評価装置の開発と,力センサの動的特性の評価・解析を行った.実験装置と解析手法(周波数推定法)の改良により,精度が向上し,測定レンジも拡大した.いくつかの力センサを対象として動的特性の評価を行い,実験結果,および,有限要素法解析結果から,動的特性の解明を行った.誤差要因として,慣性項の他に,粘性や計測器の時間遅れが影響することが明らかになった.これらの結果を元に,高精度な動的補正法を開発し,高精度な動的補正法を組み込んだソフトウェアを開発した.力センサの動的校正法・補正法が存在しない現状を打開する道を示した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A measurement of human body rotation during parabolic flight experiment2015

    • 著者名/発表者名
      T. Jin, H. Jia. W. Hou and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Aircraft Engineering and Aerospace Technology

      巻: 87 号: 1 ページ: 79-82

    • DOI

      10.1108/aeat-11-2012-0231

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frictional characteristics measurement of a ceramic aerostatic linear bearing2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kitabata, H. Iwashita, A. Takita, M. Djamal, N. Pornsuwancharoen and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 643 ページ: 167-172

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.643.167

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Frictional characteristics of a small aerostatic linear bearing,2015

    • 著者名/発表者名
      R. Araki, A. Takita, P. Nachaisit, D.-W. Shu and Y. Fujii
    • 雑誌名

      lubricants

      巻: 3 号: 2 ページ: 132-141

    • DOI

      10.3390/lubricants3020132

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The dynamic characteristics of gelled food materials against small impact force2014

    • 著者名/発表者名
      R. Araki, K. Irisa, K. Watanabe, N. Miyashita, A. Takita and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 2 ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Determination of reaction force in a toothbrush tuft using Levitation Mass Method (LMM)2014

    • 著者名/発表者名
      J. Pastoril, K. Watanabe, K. Irisa, I. Prayogi, A. Takita, E. Carcasona and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 2 ページ: 48-53

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact force measurement of a spherical body dropping onto a water surface2014

    • 著者名/発表者名
      R. Araki, A. Takita, T. Ishima, H. Kawashima, N. Pornsuwancharoen, S. Punthawanunt, E. Carcasona, and Y.Fujii
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 85 号: 7 ページ: 075108-075108

    • DOI

      10.1063/1.4878629

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Software for correcting the dynamic error of force transducers2014

    • 著者名/発表者名
      N. Miyashita, K. Watanabe, K. Irisa, H. Iwashita, R. Araki, A. Takita, T. Yamaguchi and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 14 号: 7 ページ: 12093-12103

    • DOI

      10.3390/s140712093

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New method for evaluating dynamic characteristics of cantilever spring of vibration sensor2014

    • 著者名/発表者名
      M. Djamal, I. A. Prayogi, K. Watanabe, A. Takita and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 1025-1026 ページ: 372-378

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.1025-1026.372

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of software for dynamic force correction of force transducers2014

    • 著者名/発表者名
      N. Miyashita, R. Araki, A. Takita, T. Yamaguchi, A. S. Budi and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 2 ページ: 131-136

    • NAID

      40020321850

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact force measurement of a spherical body dropping onto a water surface from different heights2014

    • 著者名/発表者名
      R. Araki, A. Takita, T. Ishima, E. Carcasona and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 2 ページ: 137-142

    • NAID

      40020321861

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-mechanical scanning laser Doppler velocimetry with sensitivity to direction of transverse velocity component using optical serrodyne frequency shifting2014

    • 著者名/発表者名
      K. Maru and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 319 ページ: 80-84

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2014.01.016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-sectional laser Doppler velocimetry with nonmechanical scanning of points spatially encoded by multichannel serrodyne frequency shifting2014

    • 著者名/発表者名
      K. Maru and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 39 号: 1 ページ: 135-138

    • DOI

      10.1364/ol.39.000135

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear transient response analysis for double walls with a porous material supported by nonlinear springs using FEM and MSKE method2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi,H. Hozumi,Y. Hirano,T. Kazuhiro and Y. Kurosawa
    • 雑誌名

      Mechanical Systems and Signal Processing

      巻: 42 号: 1-2 ページ: 115

    • DOI

      10.1016/j.ymssp.2013.08.007

    • URL

      https://localhost/en/publications/c12f5492-b221-4ff5-8ac7-5e27bb79428a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damping response analysis for a structure connected with a nonlinear complex spring and application for a finger protected by absorbers under impact forces2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, Y. Fujii, T. Fukushima, N. Tomita, A. Takita, K. Nagai and S. Maruyama
    • 雑誌名

      Mech. Syst. Signal Pr.

      巻: 42 号: 1-2 ページ: 88-96

    • DOI

      10.1016/j.ymssp.2013.08.018

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic characteristics measurements of a force transducer against small and short-duration impact forces2014

    • 著者名/発表者名
      M Djamal, K Watanabe, K Irisa, I A Prayogi, A Takita, T. Yamaguchi and Y Fujii
    • 雑誌名

      Metrology and Measurement Systems

      巻: 21 号: 1 ページ: 59-66

    • DOI

      10.2478/mms-2014-0006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Review of Dynamic-Force Correction Method for a Force Transducer with the Levitation Mass Method2014

    • 著者名/発表者名
      A. Takita, Y. Ono and Y. Fujii
    • 雑誌名

      INFORMATION

      巻: 17 ページ: 539-544

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method for acceleration measurement using a laser Doppler interferometer2013

    • 著者名/発表者名
      T. Jin, A. Takita, S. Mitatha, P. P. Yupapin, H. Z. Jia, W. M. Hou and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Meas. Sci. Technol.

      巻: 24 号: 7 ページ: 77001-77001

    • DOI

      10.1088/0957-0233/24/7/077001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-speed impact test using an inertial mass and an optical interferometer2013

    • 著者名/発表者名
      T. Jin, K. Watanabe, I. Aji, A. Takita, S. Mitatha, M. Djamal, H. Z. Jia, W. M. Hou and Y. Fujii
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum

      巻: 84 号: 7 ページ: 75116-75116

    • DOI

      10.1063/1.4816537

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method for evaluating the electro - mechanical characteristics of piezo-electric actuators during motion2012

    • 著者名/発表者名
      T. Jin
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 12 号: 9 ページ: 11559-11570

    • DOI

      10.3390/s120911559

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FEA for transient responses of an S-shaped force transducer with a viscoelastic absorber using a nonlinear complex spring2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      World Academy of Science, Engineering and Technology

      巻: 71 ページ: 802-809

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Measurement of dynamic responses of a force sensor against small impact forces with various durations2014

    • 著者名/発表者名
      N. Miyashita, K. Watanabe, A. Takita, M. Djamal, T. Yamaguchi and Y. Fujii
    • 学会等名
      6th International Conference on Advance Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      桐生市民文化会館(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improved method of direct measurement of the first-order mass moments of human body segments2014

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, K. Nakaya, A. Takita, K. Shimada and Y. Fujii
    • 学会等名
      6th International Conference on Advance Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      桐生市民文化会館(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Impact response measurement of bamboo shinai and carbon shinai2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kojima, K. Kitabata, D. H. Bin, A. Takita, T. Yamaguchi and Y. Fujii
    • 学会等名
      6th International Conference on Advance Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      桐生市民文化会館(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fundamentals and Applications of the Levitation Mass Method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      The 4th International Conference on theoretical and Applied Physics 2014
    • 発表場所
      Bali (Indonesia)
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biomechanical properties measurements using the Levitation Mass Methods2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2014
    • 発表場所
      西日本工業大学(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Improvement of software for dynamic force correction of force transducers2014

    • 著者名/発表者名
      N. Miyashita, R. Araki, A. Takita, T. Yamaguchi, A. S. Budi and Y. Fujii
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2014
    • 発表場所
      西日本工業大学(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Review of the Levitation Mass Method : A Precision Force Measurement Method2013

    • 著者名/発表者名
      A. Takita
    • 学会等名
      The 18t International Conference on Industrial Application Engineering 2013
    • 発表場所
      Kitakyusyu, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis of Transient Responses for Elastic Structures Connected to a Viscoelastic Shock Absorber Using FEM with a Nonlinear Complex Spring2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, Y. Fujii, T. Fukushima, A. Takita, S. Ota, N. Tomita and T. Noto
    • 学会等名
      7th International Conference Acoustical and Vibratory Surveillance Methods and Diagnostic Techniques (Surveillance 7)
    • 発表場所
      Chartres,France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Basics and Applications of the Levitation Mass Method2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      4th International Science, Social, Science, Engineering and Energy Conference 2012
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Method for restoring zero-crossing points calculated from a noisy waveform for use in the Zero-crossing Fitting Method (ZFM)2012

    • 著者名/発表者名
      K. Irisa
    • 学会等名
      4th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      Kiryu, Japan.
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Error Correction of force transducer2012

    • 著者名/発表者名
      H. Iwashita
    • 学会等名
      4th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      Kiryu, Japan.
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Basics and Applications of the Levitation Mass Method2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      4th International Conference on Mathematics and Natural Science 2012
    • 発表場所
      Pattaya, Thailand(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Precision Material Tester using the Levitation Mass Method, International Conference on Production2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      Materials. and Automobile Engineering 2012
    • 発表場所
      Pattaya, Thailand(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Review of the Levitation Mass Method (LMM)

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      2nd International Conference on Computer Science and Date Mining
    • 発表場所
      Pattaya, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aerospace Medical Association 84th Annual Scientific Meeting

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      Mass Measurement in Space
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The Levitation Mass Method - A precision force measurement method using an optical interferometer and a levitated mass

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      Intelligent Systems and Image Processing 2013
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precision Dynamic Force Measurements using the Levitation Mass Method (LMM)

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      Instrumentation, Communications, Information Technology, and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Bandung, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Review of the Levitation Mass Method: A Precision Mechanical Measurement Method

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii
    • 学会等名
      Review of the Levitation Mass Method: A Precision Mechanical Measurement Method
    • 発表場所
      Kanchanaburi, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluating the Mechanical Response of Materials against Small Impact Force

    • 著者名/発表者名
      I. A. Prayogi, K. Watanabe, K. Irisa, A. Takita, M. Djamal and Y. Fujii
    • 学会等名
      1st IEEE/IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2013
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Friction Force in a Toothbrush Tuft Using Levitation Mass Method (LMM)

    • 著者名/発表者名
      J. S. Pastoril, K. Watanabe, K. Irisa, I. A. Prayogi, A. Takita, E. Carcasona and Y. Fujii
    • 学会等名
      1st IEEE/IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2013
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Measuring The Dynamic Mechanical Characterics of Japanese Food Materials against Small Impact Force

    • 著者名/発表者名
      R. Araki, K. Irisa, K. Watanabe, N. Miyashita, A. Takita and Y. Fujii
    • 学会等名
      1st IEEE/IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2013
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Method for Frequency Estimation by Constant Gate Time

    • 著者名/発表者名
      R. Araki, A. Takita and Y. Fujii
    • 学会等名
      Instrumentation, Communications, Information Technology, and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Bandung, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Impact response measurement of contact lenses

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, N. Miyashita, D. H. Bin, K. Irisa, A. Takita, E. Carcasona, S. Mitatha and Y. Fujii
    • 学会等名
      5th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      Kiryu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the Skylab Body Mass Measurement Device (BMMD) - World 1st BMMD for use in space

    • 著者名/発表者名
      K. Nakaya, K. Suzuki, K. Shimada, A. Takita, W. Thornton and Y. Fujii
    • 学会等名
      5th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      Kiryu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Frictional Characteristics Measurement of a Aerostatic Linear Bearing

    • 著者名/発表者名
      K. Kitabata, H. Iwashita, A. Takita, M. Djamal, N. Pornsuwancharoen and Y. Fujii
    • 学会等名
      5th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 発表場所
      Kiryu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook (Second edition), Chapter 12. Dynamic Error Measurements of Force Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      A. Takita, J. Tao and Y. Fujii
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 群馬大学藤井研究室ホームページ

    • URL

      http://www.el.gunma-u.ac.jp/~fujii/home_page_j.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 落下試験装置および落下試験方法2014

    • 発明者名
      藤井雄作, 田北啓洋, 石間経章, 川島久宜, 新木亮佑
    • 権利者名
      国立大学法人群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-143357
    • 出願年月日
      2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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