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2005 年度 実績報告書

内部センシングに基づく柔軟物のリアリティベースモデリングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17206024
研究機関立命館大学

研究代表者

平井 慎一  立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)

研究分担者 田中 弘美  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154)
鳥山 寿之  立命館大学, 理工学部, 教授 (30227681)
登尾 啓史  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
喜多 泰代  産業技術総合研究所, 情報技術研究部門, 主任研究員 (00356875)
キーワード柔軟物 / モデリング / 内部計測 / センサ / イメージング / 変形 / アダプティブグリッド / マンモグラム
研究概要

平成17年度は,内部変形の計測とシミュレーションとの比較,アダプティブグリッドによる適応的な変形シミュレーション,階層レオロジーモデルによる高速計算とモデル同定,マイクロフォースセンサの特性分析,マンモグラムのための乳房変形シミュレーションを行った.内部変形の計測では,MRI装置,CT装置,超音波撮像装置により食品生地の内部変形を計測し,得られた計測結果をレオロジー物体の有限要素シミュレーションと比較した.その結果,シミュレーションで用いている等方一様モデルの限界が明確になり,異方非一様モデルに必要性がわかった.非一様モデルの定式化は可能であるが,モデルパラメータの同定が今後の課題である.アダプティブグリッドによる適応的な変形シミュレーションにおいては,力の分布を指標としてパーティクルベースモデルを適応的に細分化する手法を確立し,レオロジー物体の変形や切断のシミュレーションを実現した.階層レオロジーモデルでは,オクトツリーの概念に基づき,粒度が異なるメッシュから構成されるモデルを構築し,その力学パラメータを最適化の手法を通して実験的に求める手法を試み,計算時間の短縮に有効であることを示した.マイクロフォースセンサの特性分析においては,柔軟物に埋め込んだセンサの出力と柔軟物の有限要素解析を比較した.乳房変形シミュレーションでは,マンモグラムから得られる乳房形状情報より,レオロジー物体のメッシュモデルを自動生成するツールを作成した.変形シミュレーションにより推定される異常部位の3次元位置情報が,MR検査画像から得られる位置情報とより一致することを確認した.さらに,乳房の3次元レオロジーメッシュモデルを用いてマンモグラム撮影時の乳房変形シミュレーションを実行し,実際に観測されたマンモグラムとの整合性を境界条件として用いる方向性を見出した.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 超音波画像とMRIを用いた内部計測による柔軟物のFEモデルの検証2006

    • 著者名/発表者名
      活田崇至, 村松潤治, 早見信一郎, 森川茂廣, 平井慎一, 田中弘美
    • 雑誌名

      第11回ロボティクスシンポジア

      ページ: 544-549

  • [雑誌論文] 階層レオロジーモデルにおける精度と速度の評価に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      井川武思, 吉田晴行, 登尾啓史
    • 雑誌名

      第11回ロボティクスシンポジア

      ページ: 26-31

  • [雑誌論文] FPGAによる仮想レオロジー物体のリアルタイム変形シミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      友國誠至, 平井慎一
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌 10-3

      ページ: 443-452

  • [雑誌論文] Dynamic Modeling of Linear Object Deformation based on Differential Geometry Coordinates2005

    • 著者名/発表者名
      Hidefumi Wakamatsu, Kousaku Takahashi, Shinichi Hirai
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation

      ページ: 1040-1045

  • [雑誌論文] マイクロフォース・モーメントセンサを内蔵した半球型ソフトフィンガの静的接触実験2005

    • 著者名/発表者名
      藤井郁夫, 井上貴浩, Dzung Viet Dao, 杉山進, 平井慎一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会

      ページ: 1123-1124

  • [雑誌論文] Local Minimum of Elastic Potential Energy on Hemispherical Soft Fingertip2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inoue, Shinichi Hirai
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation

      ページ: 2319-2324

  • [雑誌論文] Realtime FPGA-Based Vision System2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hirai, M.Zakoji, A.Masubuchi, T.Tsuboi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 17-4

      ページ: 401-409

  • [雑誌論文] CMOSセンサとFPGAを用いた高速・高解像度ビジョンシステムの構築2005

    • 著者名/発表者名
      清水一弘, 高橋考作, 平井慎一
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス'04講演会予稿集 (CD-ROM)

  • [雑誌論文] Matched Filter法を用いた高速ビジョンシステム2005

    • 著者名/発表者名
      清水一弘, 平井慎一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会

      ページ: 401-402

  • [雑誌論文] Deforming Rheological Objects Using an Adaptive Mesh2005

    • 著者名/発表者名
      Huynh Q.H.Viet, Takahiro Kamada, Naoki Ueda, Hiromi T.Tanaka
    • 雑誌名

      The 15th Int.Conf.on Computer Graphics and Applications

  • [雑誌論文] アダプティブメッシュを用いたレオロジー物体の変形・切断のシミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      フィン クァンフィ ヴィエト, 鎌田崇廣, 植田 直樹, 田中 弘美
    • 雑誌名

      情報処理学会 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'05)

      ページ: 490-497

  • [雑誌論文] アダプティブメッシュを用いた柔軟物体の変形・切断シミュレーション構築2005

    • 著者名/発表者名
      鎌田崇廣, フイン・クアン・ヴィエト, 植田直樹, 田中弘美
    • 雑誌名

      Visual Computing グラフィクスとCAD合同シンポジウム

      ページ: 209-214

  • [雑誌論文] Design and fabrication of a miniaturized six-degree-of-freedom piezoresistive accelerometer2005

    • 著者名/発表者名
      R.Amarasinghe, D.V.Dao, T.Toriyama, S.Sugiyama
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering 15

      ページ: 1745-1753

  • [図書] ハンドリング工学2005

    • 著者名/発表者名
      平井慎一, 若松栄史
    • 総ページ数
      171
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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