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2017 年度 実績報告書

計測対象の大きさによらない高精度動的表面形状計測法

研究課題

研究課題/領域番号 15K06594
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

樋口 健  室蘭工業大学, 工学研究科, 教授 (60165090)

研究分担者 岩佐 貴史  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90450717)
岸本 直子  摂南大学, 理工学部, 准教授 (60450714)
藤垣 元治  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40273875)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード宇宙構造物 / 表面形状計測手法 / 変形計測手法 / 格子投影法 / 大型構造物 / 高精度構造
研究実績の概要

宇宙構造物は、収納性と軽量性の観点から膜面を構成主体とした柔軟構造物となるが、構造精度が要求される柔軟構造物が軌道上で機能・性能を発揮するためには、展開形状監視・形状維持・形状制御のために超高精度な面形状計測と面形状変位量計測が必須となる。そこで、本研究課題では、宇宙膜面構造物や大型展開構造物の柔軟な表面形状の静的計測のみならず展開挙動や動的挙動を高精度計測すること、および、三次元形状計測と三次元変位分布計測を同時に行う方法を提案し、本手法を提案者らの共同実験により実証した。具体的には、1.任意の大きさの構造物に対する高精度計測法の確立と計測系の小型・可搬型化、2.動的挙動の計測法の確立、3.計測実験による実証、を行い、それぞれ成果を上げた。
初年度の平成27年度には、まず静的形状計測について、表面状計測手法である格子投影法に三次元マッチング技術を組み合わせることにより、計測対象の大きさによらない、大型構造物にも拡張可能な計測手法の原理を確認し、また小型化・可搬型化された計測装置を試作した。
平成28年度の特筆すべきは、柔軟薄膜構造要素の振動計測に格子投影法を適用することにより、波動伝播を可視化して提示することができたことであり、数値計算手法が先行していながら実現象を再現しているのか立証されていないこの分野に、比較すべき実験データを提供することができた。
最終年度の平成29年度は、格子投影法の系統誤差解明、その除去法、結合計測法の実現可能性を示した。また、大型宇宙展開膜面構造物の表面形状および変位分布の時間変化計測した。これらの成果は論文や学会発表で公開して来たが、さらに広く公開するためにホームページを開設した(http://www3.muroran-it.ac.jp/sslab/ からリンク)。

備考

科研費成果の直接説明ページには現在はコメントアウト状態ですが、成果報告書を提出した時点でリンクされます。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional Shape Measurement Using Optimal Number of Phase-shifting Steps Based on Light-source-stepping Method2017

    • 著者名/発表者名
      Akatsuka, Y., Fujigaki, M., Matui, T.
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 2 ページ: 105-111

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複数カメラを用いたサンプリングモアレ法による柔軟物体表面形状の高解像度振動計測2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史, 青木友宏, 天本拓哉
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 17 ページ: 97-102

    • DOI

      10.11395/jjsem.17.97

    • 査読あり
  • [学会発表] LED光源のTalbot効果を用いた格子投影手法による小型物体の三次元計測2018

    • 著者名/発表者名
      坂野琢弥, 藤垣元治
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成29年度第49回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
  • [学会発表] 3個の特徴量から求める特徴量型全空間テーブル化手法による3次元計測の検証試験2018

    • 著者名/発表者名
      高田大嗣,楠芳之,藤垣元治
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
  • [学会発表] 特徴量型全空間テーブル化手法による3次元計測手法におけるテーブル作成手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      楠芳之,藤垣元治,高田大嗣,田中秀行
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] 画像計測による構造物の平面度計測2018

    • 著者名/発表者名
      大路秀太,富永一希,福村優彦,山崎堅太,岸本直子
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部2017年度学生員卒業研究発表講演会
  • [学会発表] Surface Shape Measuring Method for Space Structures based on Images in Ultra Violet Range2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko KISHIMOTO, Takashi IWASA, and Ken Higuchi
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science (ISTS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Prototype and Evaluation of Robust Small 3D Measuring Unit Using Line LED Device against Temperature Change2017

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto, T. and Fujigaki, M.
    • 学会等名
      Asian Conference on Experimental Mechanics (ACEM 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Small Pitch Fringe Projection Method 3D Shape Measurement Using LED Light Sources2017

    • 著者名/発表者名
      Sakano, T., Fujigaki, M.
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technology (ISOT2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Shape Measuring Method for Space Structures based on Images in Ultra-Violet Range2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Kishimoto, Takashi Iwasa, Ken Higuchi
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science (ISTS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional Surface Shape Measurement of Parabola Antenna Model with 1.5m diameter using Grating Projection Method2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ota, T. Harada and T. Iwasa
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science (ISTS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Measuring three dimensional shape of structure with high accuracy: from micro to macro2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Kishimoto
    • 学会等名
      3rd Joint Turkey-Japan Workshop on Polymeric Composite Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 計測対象への二次元格子貼付による簡易型表面形状計測法2017

    • 著者名/発表者名
      山崎健次,伊藤良磨,先崎美由紀,樋口 健,勝又暢久
    • 学会等名
      第59回構造強度に関する講演会
  • [学会発表] サンプリングモアレ法を用いた結合計測による張力膜の動的3次元形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史, 青木友宏, 天本拓哉
    • 学会等名
      第59回構造強度に関する講演会特別講演
  • [学会発表] CFRP製パネル構造物の3次元形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,岩佐貴史,樋口 健,勝又暢久,黒瀬豊敏,渡邊秋人,上土井大助
    • 学会等名
      第59回構造強度に関する講演会特別講演
  • [学会発表] 画像による複合材料板の変形・ひずみ計測2017

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,藤垣元治,岩佐貴史,樋口 健,勝又暢久
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] 物体表面の二次元格子を利用した相対変位の光学的計測法2017

    • 著者名/発表者名
      樋口 健,勝又暢久,山﨑健次,岸本直子,岩佐貴史,藤垣元治
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] アンテナ反射鏡の変形計測手法と装置設計2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑健次,樋口健,勝又暢久,岸本直子,岩佐貴史,藤垣元治
    • 学会等名
      第33回宇宙構造・材料シンポジウム
  • [学会発表] 格子投影法によるφ1.5mアンテナモデルの表面形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史, 太田賢人
    • 学会等名
      第33回宇宙構造・材料シンポジウム
  • [学会発表] カメラキャリブレーションが不要な格子投影による3次元計測手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 赤塚優一, 高田大嗣
    • 学会等名
      精密工学会2017年度秋期大会学術講演会
  • [学会発表] カメラキャリブレーションが不要な特徴量型全空間テーブル化手法による三次元計測2017

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治,高田大嗣,赤塚優一,楠芳之
    • 学会等名
      日本実験力学会分科合同ワークショップ2017
  • [学会発表] 熱設計との干渉緩和を目的とした画像計測の計測波長拡大2017

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,樋口健,岩佐貴史
    • 学会等名
      第26回スペースエンジニアリングコンファレンスSEC’2017
  • [図書] Advances in Optical Science and Engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Hayashi, T., Murata, Y.
    • 総ページ数
      689
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-10-3908-9
  • [備考] 二次元格子を利用した表面形状計測に関する研究

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/sslab/Research/KoushiToei/KoushiToei.html

  • [産業財産権] 特徴量を用いた3次元計測方法およびその装置2017

    • 発明者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 権利者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-92144(2017.5.8)
  • [産業財産権] 特徴量を用いた3次元計測方法およびその装置2017

    • 発明者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 権利者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許第6308637(2018.3.23)

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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