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通商産業省 工業技術院 機械技術研究所 Research 1990-3 Mechanical Engineering Laboratory |
| 8-1 計算機によるホログラム光学素子の創成 Computer Generated Holograms for Testing Optical Components | 
| 計算機によるホログラム光学素子の創成 非球面の形状を持ったレンズやミラーは光学をはじめ計測や音響等の機器の小型化・軽量化に有効な光学素子であり、高精度な非球面光学素子の作製および評価は重要な基盤技術です。計算機によって計算された干渉縞を精密に描画した、非球面の波面を再生するホログラムを用いて、自然に存在しない非球面形状の原器として、形状の評価を行うことができます。また非球面波面をホログラム内に記録することにより、製作が困難である非球面レンズや光スキャナなど光学素子として用いる研究を進めています。 Computer Generated Holograms for Testing Optical Components Aspherical optical components are now widely used for the optimization of many kinds of optical instruments and there is a pressing requirement for high precision testing methods for this type of component. Computer generated holograms can be used as high precision test standards for aspherics, and may also beused in a variety of other applications such as aspheric zone plates and optical scanners. |
| 8-2 新しい素子を用いた光学相関システム手法 New Devices for Optical Correlation Systems | 
| 新しい素子を用いた光学相関システム手法 光学相関システムは非常に高速なパターン認識能力を持ち、次世代のインテリジェント生産機械等において重要な役割を果すものと期待されています。しかしながら、これまでの光学相関システムは取扱いが難しく、また必ずしも生産現場での利用に適応したものではありませんでした。最近、新方式の光学的空間光位相変調素子が開発されたため、それを応用した位相マッチドフィルタを開発し、適応性に富んだ取扱いやすい光学相関システムを実現する研究をしています。 New Devices for Optical Correlation Systems Optical correlation systems have the potential to perform extremely high speed pattern recognition, and this is anticipated to be of great importance in the next generation of intelligent manufacturing machines. However, the optical correlators produced until now have been rather difficult to use in a routine production environment. The recent discovery of phase-only matched filtering techniques, together with the availability of a new type of phase-only optical modulator has made the construction of flexible optical correlation systems possible. This research is concerned with the characterization of these new devices, and demonstration of their application in optical correlation and image processing systems. |
| 9-1 資源衛星用レーダアンテナの解析 Structural Analysis of Remote Sensing System SAR Antenna | 
| 資源衛星用レーダアンテナの解析 合成開口レーダ(SAR)はマイクロ波により遠方の物体 形状を認識する手段に使われ、数年後に打ち上げられる資源探査衛星に搭載されることになっています｡この衛星はSARからの地形情報とともに地表の色彩情報を採集し.鉱物資源探査に役立てます｡ SARの解像度を決定する因子となるSARアンテナの宇宙空間衛星軌道上の変形状態およびその動特性の評価技術を開発しています｡図は構造解析モデルでの固有振動数の検証のための出力例です。同様の計算機モデルにより、地上の真空中の加振実験で取得したアンテナの機械特性から､宇宙空間の無重力真空中でのアンテナの挙動が推定できます｡ Structural Analysis of Remote Sensing System SAR Antenna SAR (Synthetic Aperture Radar) is a useful tool for remote sensing, and is often used from satellites for geological surveys. The resolution of a SAR system is seriously degraded by antenna deformations, and this project consists of a study of likely deformations occurring for an antenna mounted on a satellite in earth orbit. |
| 9-2 大規模宇宙構造体の姿勢制御技術 Attitude Control System for Large Space Structures | 
| 大規模宇宙構造体の姿勢制御技術 宇宙ステーションや宇宙工場等の大型構造物が宇宙で組み立てられ､利用される時代が近づいています｡このような慣性モーメントが大きな構造物の姿勢制御には､強力なトルク発生装置が必要です。そのために､コントロールモーメントジャイロ(CMG)を用いた姿勢制御システムにおけるCMGの配置・制御の理論的研究と製作・評価実験を行っています。また､宇宙で組み立て､拡張していく構造物に対しては､制御システム自身も拡張可能なものが適しています｡制御システムを同一の要素システムの集まりとして構成し､それらの協調分散制御によって目的を達成する方法も研究しています｡ Attitude Control System for Large Space Structures This project is concerned with the study of attitude control systems for large space structures, and is based around the use of control moment gyros (CMGs) which can generate larger torques than conventional reaction wheels. A CMG which can generate a torque of 10Nm has been assembled and tested, and various different multi-CMG arrangements have been studied in terms of three axis controllability and steering complexity. An experimental test of three axis control using four simultaneously controlled CMGs is planned. |
| 10-1 機械情報複合体 lntelligence Reinforced Machine | 
| 機械情報複合体 機械システムの内部に情報処理システムを積極的に融合させて高度な機能の実現をめざしています。製作した例では、多数台のユニットを結合して移動機能を実現したフラクタルメカニズムがあります。これは、同一構造のユニット同士を一定規則にしたがって結合すると、いくらでも大きな機械システムが構成できるというもので、隣り合ったユニット同士が情報交換を行って、動作に必要な情報の確立と分業（分化）を実現するものです。システムに分散して埋め込まれた核ソフトウェアが成長分化して全体を統合制御する形態は高度な安定性を持つので、より詳しい研究を進めています。 lntelligence Reinforced Machine This research comprises the study of a new concept, the Intelligence Reinforced Machine (IRM). In this machine, information processing subsystems are distributed in an appropriate fashion in order to realize various interesting capabilities. A type of IRM known as a "Fractal Machine" has been designed and built, which is composed of identical units interconnected with each other according to simple rules. Each unit has it's own control processor, and global control is realised through interactions between them. |
| 10-2 CIMにおける情報処理技術 Software for Computer Integrated Manufacturing (CIM) | 
| CIMにおける情報処理技術 非量産・加工組立産業における機械生産プロセスを、モデルと「物」を統一した枠組みで定式化することにより、「透明性」と「開放性」を有するCIMシステム実現手法の確立を情報処理技術の立場から進めています。 製品モデリング機能、設計、製造作業における幾何推論機構やユーザインターフェイスをオブジェクト指向概念に基づくシステム環境として実現し、組立・分解手順の自動生成などをCAD／CAMシステムに適応してシステム構築や操作性の面でCIM実現の基礎手法としての有効性を示しています。 Software for Computer Integrated Manufacturing (CIM) This project aims to establish the information technology necessary for the realization of transparent CIM systems with open architectures. This is done through the formulation of the machine production process in a unified framework of the model and physical objects involved. A prototype total software environment has been developed, based on the object-oriented concept, which consists of product models and geometric reasoning supported by flexible user interfaces in both the implementing and operating phases. Case studies (such as the automatic generation of assembly sequences etc.) have shown that this environment is effective for CIM applications. |
| 11-1 非接触連結車両の走行制御 Control of Soft-linked Vehicles | 
| 非接触連結車両の走行制御 知能自律システムの例として、非接触連結車両の走行制御の研究を行っています。非接触連結とは、ハードウェアの連結器を使わないで、車両間通信によって車両を連結する技術です。この車両は単独で自律的に移動することも、また車間距離を小さく保ったまま非接触連結状態で移動することも可能です。これらの車両の運行はコントロールセンターで制御されます。そのために各車両は、自律航行機能と、赤外線を媒体としたディジタル車両群および道路車両間通信機能とを持っています。この車両群システムの特長は高効率性と柔軟性にあり、工場等限定された場所での無人搬送システムや高速道路の高密度走行への応用が可能です。 Control of Soft-linked Vehicles This study is aimed at the development of a new intelligent autonomous control system for "soft-linking" vehicles. In this system, digital communication between the vehicles links their information systems closely together so that they can move either independently, or together in groups. This system has potential applications to automatically guided vehicles for factory automation and automated highway convoy systems. |
| 11-2 交通事故予測・防止技術 Measurement of Dilemma Phenomenon | 
| 交通事故予測・防止技術 近年増加傾向にある交通事故の発生件数の内の６割が交差点付近で発生しており、現在その原因の一つとしてジレンマ現象が注目されています。目前の信号機が青から黄色へと変化した場合、ドライバは交差点を通過するか停止するかの判断を強いられます。この時の各車両の判断の差から交差点付近に危険な状態、すなわちジレンマ現象が発生します。このジレンマ現象を計測し、特性を明らかにすることによって交差点流入部に発生する交通事故を未然に予測し、防止することができます。 黄信号開始時点における車両の位置と速度、さらにその車両の通過・停止情報をリアルタイムで収集する装置を開発し、ジレンマ現象の解析を行っています。 Measurement of Dilemma Phenomenon The Dilemma Phenomenon is known in traffic engineering as a dangerous condition that can occur at signalized intersections as vehicles pass through the "Option" and "Dilemma zones. The state variables governing this phenomenon are the speed and distance of the vehicle from the stop bar when the traffic signal changes from green to yellow, and whether or not it passes through the junction during the yellow interval. A new method for detection and measurement of the dilemma state has been developed, and is being applied to the analysis of traffic flow at intersections. |
