2010.12.10 ノビテック、変位・速度・加速度を算出できる3次元計測システム披露、試験に応用可能

　ノビテックは、12月8～10日開催の「国際画像機器展2010」で計測した対象物の空間座標を割り出し、リアルタイムで位置（変位）や速度、加速度などを算出できる「3次元リアルタイム計測・制御システム」を参考出展した。対象物に微小なマーカを付加し、赤外線LED照明一体型の計測カメラで捉えた計測データをもとに算出する。衝突試験をはじめロボットの安全性に関する評価試験などで使える。価格は計測カメラ3台と計測ソフトなどのセットで、250万円程度を予定する。

　計測カメラから照射したLEDの反射光から、マーカを付加した対象物の2次元座標を取得し、これをパソコン側の計測ソフトにより3次元空間座標に変換する。サンプリングレートは100Hz。3次元空間座標から変位や速度、加速度などの各種データを算出することができ、これらを計測対象の位置決めに利用したり他の機器に出力して制御に活用したりすることができる。
　展示会では、微小なマーカを付加した玩具の運動（キン肉マンに登場した「ウォーズマン」が腹筋をしている）を3台の計測カメラで捉えることで、これらのデータをリアルタイムで得られる様子を披露した。ロボットの性能評価のほか、衝突試験など安全性の評価にも応用できる可能性がある。

　同社では、リアルタイム3次元運動解析モーションキャプチャーシステムを提供しており、トレーニング時のフォーム解析やワイパーなどの動作検証に加え、ダミー人形を用いた衝突試験などにも活用されている。開発はピクセルゲートが行っている。

【関連記事】
2010.09.25 日本自動車研、生活支援ロボの安全性検証手法を紹介
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/25jari.html

2010.09.22 THE BRAIN MEDICAL社、モーションキャプチャーシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/22brain.html

2009.03.02　東大IRT研究機構、リアルタイムで体内を力学的に解析する技術を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090302-irt-34.html#tp

2010.12.10 アートヒカリと不二越、共同技術展を開催、複雑形状に対応するシーム溶接ロボ披露

　アートヒカリと不二越は9日、共同技術展示会「ART-HIKARI＆NACHI技術開放展（「第2回 技術開放展」）をアートヒカリ本社工場で開催した。共同開発したアルミニウム材向けシーム溶接ロボットなどを展示。自動車業界の関係者らが実演に見入っていた。会期は10日まで。

　同シーム溶接ロボットはアートヒカリの大電流波形制御技術と不二越の垂直多関節ロボットと組み合わせて開発した。溶接速度は10m/minで、複雑形状のワークにも対応することができる。シーム溶接は電極でワークを挟み込み、断続的に通電して溶接する方法。

 

2010.12.09 KDDI、WiMAX活用した機器間通信サービスを展開、監視カメラなどの用途を提案

　KDDI は、高速無線通信サービス「WiMAX（ワイマックス）」を活用して企業向け機器間通信（M2M：Machine to Machine）サービス(*)を展開する。既存の第3世代（3G）携帯電話通信に比べ高速・大容量通信が可能といった特徴により決済端末や映像監視システムなどに導入を提案する。現在、WiMAXはパソコン向けデータ通信での利用が大半を占める。KDDIが機器間通信サービスに本腰を入れることで、関連の通信モジュールやITシステム開発にも弾みが付きそうだ。

　国内のWiMAXはKDDIなどが出資するUQコミュニケーションズ（UQコム）が運営している。KDDIはUQコムから通信設備を借りて事業展開する仮想移動体通信事業者（Mobile Virtual Network Operator：MVNO）として機器間通信サービスを始める。
　WiMAXは通信速度が最大毎秒40Mbitと、主要な3G携帯通信の約5倍。またオールIPシステムを採用しており、3G携帯通信では難しいとされる常時接続を実現できる。対象エリアの狭さが課題だが、UQコムが設備投資を積極化しており徐々に解消しつつある。

　KDDIによる企業向けWiMAX機器間通信サービスは、現状ではデジタルサイネージなどごく一部の利用にとどまっているが、今後はクレジットカード認証作業時間を短縮化できる決済システムやデータ容量の大きい監視カメラ映像をリアルタイムに収集・管理できるシステムなどに幅広く導入を提案する。3年後、同社のWiMAX機器間通信の契約は数10万件規模になると見られる。

　現在、機器に組み込むWiMAX通信モジュールは数種類しか出回っていない。KDDIは完全防水型や廉価型などラインアップ充実に向け、顧客企業のニーズを伝えるといったかたちでメーカーの通信モジュール開発を側面支援する。

■注釈
＊：様々な機器に通信モジュールを組み込んで機器同士の通信を可能にする技術で、「M2M（Machine to Machine）」通信技術と表現される。特に無線分野での活用が注目されており、一般消費者向けではパソコンやデジタルフォトフレームを対象としたサービス、企業向けでは自動販売機の在庫管理、デジタルサイネージ、産業機械の稼働監視などの用途で普及が見込まれている。富士キメラ総研の調べによると、WiMAX利用の機器間通信サービス契約数は2013年に2010年予測比１18倍の90万件になる見通し。

■関連サイト
2010.11.29 コマツ、来年度に油圧ショベルの消耗部品の遠隔管理システムKOMTARAX Parts稼働
http://robonable.typepad.jp/news/2010/11/29komatsu.html

2010.06.02 日立建機、欧通信社と提携し、携帯電話網で建機を遠隔管理するサービスを8月開始
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/02hitachi.html

201004.28 富士通、M2M通信で機械情報を遠隔監視するサービス7月より提供、保守管理に効果
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/28fujitsu.html

2010.04.22 アマダ、富士通のM2Mを利用した金属加工機械の遠隔監視システムの実現にめど
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/22fujitsu.html

2009.07.01 前川製作所、携帯回線を使用した冷凍機の遠隔監視システム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/07/20090701-4277.html

2009.06.12 コマツ、KOMTRAXを産機事業に応用展開、今秋にも納入産機を遠隔管理
http://robonable.typepad.jp/news/2009/06/20090612-komtra.html

2009.03.02 日立と明電舎、工場の省エネや店舗の衛生管理のための遠隔監視ASP事業で提携
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090302-asp-3a.html

 

2010.12.07 大日本印刷、魚眼レンズで撮影した動画を平面画像に補正・変換するモジュール開発

　大日本印刷（DNP）は、魚眼レンズカメラで撮影した動画をリアルタイムで平面画像に補正・変換する「小型魚眼補正コアモジュール」（写真下）を開発した。撮影した原画像から任意の補正点を1～9カ所まで選択して同時に表示したり、パノラマ画像に変換したりすることを可能にした。8日にサンプル出荷を開始し、来春の量産を計画する。参考価格は5万円。FAやデジタルサイネージ、車載バックモニター向けなどに提案を進め、2013年度に10億円の売り上げを目指す。

　モジュール基板のサイズは55mm角。魚眼補正アルゴリズムを搭載したFPGA（XILINXのSPARTANを使用）やメモリなどを実装した。各種機器に組み込んで使用する。モジュール内に専用のプログラム組み込んでおり、リアルタイムに表示できる。3.2MBのCMOSカメラに対応することができ、一般的に用いられる1.2MBのカメラと比べて高精細な撮影が行える。
　画像から9カ所までを選んで同時に表示できる。より詳しく見たい部分を選択することで、原画像の該当部分をその都度、平面に補正・変換し、高精度の平面画像を映し出せる。またDNPのコントラスト補正ASICを組み合わせることで夜間など暗い場所の監視カメラとしても利用することができる。

　画像入力はデジタルビデオ形式で、出力はデジタルビデオ形式、先入れ先出しメモリ（FIFO）形式に対応した。デジタルビデオ形式では、VGA（640×480画素）、SXGA（1,280×1,024画素）、FHD（1,920×1,080画素）から選択できる。FIFO形式では64×64画素から1,920×1,080画素（1画面）、VGA（2～9画面）の間を8ドット単位で任意に設定することができる。

  DNPは2009年6月に、魚眼レンズカメラで撮影した映像をリアルタイムで平面画像に補正・変換する技術を開発し、FPGA評価ボードとして提供を始めていた。今回、コアとなるFPGAをモジュール化することで各種機器への組込みを可能にした。12月8～10日開催の「国際画像機器展2010」に出展する。

■関連サイト
2010.10.20 大日本印刷、顔認識技術を組み合わせたデジサイ開発、広告効果を測定サービス開始
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/20dnp.html

 

2010.12.07 キャノンIT、フローチャート形式でシステム開発できる画像処理ツールの新版を発売

   キャノンITソリューションズはマウス操作により、フローチャート形式で画像処理機能を組み合わせてシステム開発ができる画像処理ツール「BREVINAGE」の新版を2011年2月上旬に発売する。市販PCやファクトリーPCでの運用を可能にしたほか、ラインセンサカメラなどにも対応することで利便性を高めた。画像処理システムを容易に構築することができ、複雑かつ高度なシステム開発が要求される食品や半導体業界に対応するとしている。

　旧版では、カナダMatrox社製のPCと専用カメラでの利用に限定されていた。汎用PCでも扱えるようになり、目的に応じてPCとカメラを組み合わせるなどカスタマイズが容易に行える。またラインセンサにも対応したことで、長尺物や円筒形状などの検査も可能になった。

  Programmable Logic Controller（PLC）と容易に接続できるようOPC（OLE for Process Control）サーバに対応。また、三菱電機製PLCと接続するための「MXコンポーネント」にも対応した。そのほか、結果集計機能や座標制御機能、マスター設定機能、コード品質評価機能をなど各種画像処理および制御モジュールも強化している。

■関連サイト
2010.07.09コグネックス、広範囲の視野検査に適した500万画素CCD搭載の画像処理システム発売
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/09cognex.html

2009.10.26 横河電機､産業用コントローラ向け画像処理モジュール発売､高精度な位置決め可能に
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091026-9da8.html

2009.03.11 三菱電機、コグネックスの画像処理システムをFA向けに4月より販売開始
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090311-fa4-53.html

2008.10.24 コグネックス、高さ、幅、直径の合否判定検査が行えるビジョンセンサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/10/20081024-8619.html

2008.09.02 三菱電機とコグネックス、FA市場での連携強化、PLCとマシンビジョン連携
http://robonable.typepad.jp/news/2008/09/20080902-faplc-.html

2010.12.07 パナソニック電工、赤外線アレイセンサを来年5月投入、人感センサとしても利用可能

　パナソニック電工は、サーモパイル素子を8（縦）×8（横）（＝64素子）と、2次元マトリックス状に多画素化した赤外線アレイセンサ「Grid-Eye（グリッドアイ）」を2011年5月に発売する。MEMS技術によりこのような構成を可能にした。特定空間にいる人や発熱体の温度変化を非接触で検知することができ、エアコンや高機能電子レンジなど家電への組み込みを想定する。また、人の移動方向も検知することができ、人感センサとしても使える（動画：CEATEC JAPAN 2010でのデモの様子）。月内にもサンプル供給を開始予定。量産時の価格は1,000円以下を目指す。

　Grid-Eyeは、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するサーモパイル素子を2次元マトリックス状に多画素化した構成で、1つひとつの素子が熱画像として検知する。エリア内での熱源の温度分布に加え、人の移動およびその方向を検知することができる。
　視野角は60度で、最大5～10m先のエリアを検知。応答速度は毎秒1フレーム、絶対温度精度は±2.5℃。アルゴリズムによる補完処理により29×29素子相当で、かつ10フレーム／秒で使用することもできる。家電で利用されている通信規格I2C（アイスクエアシー）に対応する。

　実装用モジュールとして提供することを予定しており、集光用シリコンレンズとMEMSセンサ、ICなどから構成。サイズは11.8mm（長さ）×10.2mm（幅）×4mm（高さ）。顧客の用途に応じて周辺部品との組み合わせによるユニット提供など展開の拡大も視野に入れる。

 

■関連サイト
2010.10.08 パナソニック電工、開発中の赤外線アレイセンサ公開、静止人体や移動人体の検出可
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/08panasonic.html

 

2010.12.06パナ電工SUNX、流体の圧力制御に適したヘッド分離型圧力センサ発売、高い耐環境性

　パナソニック電工SUNXは、圧力センサ「ヘッド分離型・2画面デジタル圧力センサDPC-L100/DPH-L100」シリーズを1日より発売開始した。水や油などのミストを含む気体や、水や油などの液体の圧力制御向け圧力センサを刷新し、ステンレス合金製ボディの採用により耐ノイズや耐圧力サージ、耐振動衝撃、耐熱性能を強化した。
　センサヘッドは、定格圧力範囲が－0.1～＋1.0MPaの「DPH-L113V」、同0～＋1.0MPaの「同-L113」、同0～＋3.5MPaの「同-L133」、同0～＋10MPaの「同-L114」、同0～＋50MPaの「同-L154」の5タイプがあり、価格はいずれも3万8000円（税別）。コントローラは、1万2800円（同）。

  様々な環境で使用できるうえ、スロットル搭載により圧力サージを抑制し、センサの故障を低減できるのが特徴。また、圧力検出部にはオイルレスの1重のダイヤフラムを搭載しており、センサヘッドの破損時にオイルが流体内にも漏れ出すことがない。

　コントローラには現在値としきい値をそれぞれ表示する2画面表示となっており、設定時に画面を切り替えるといった手間がない。メイン表示部は出力のON/OFFに連動して色が変化するため、センサの状況把握が容易になり、操作ミスを低減することができる。

■関連サイト
2010.08.25 エプソントヨコム、測定精度向上した小型圧力センサ開発、3cm単位で変化量を検出
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/25epson.html

2009.12.17 アルプス電気、小型の防水圧力センサ開発、ピエゾ抵抗式やMEMS技術により小型化
http://robonable.typepad.jp/news/2009/12/17alps.html#tp

2009.06.24 エプソントヨコム、液体圧力を直接計測する高精度の水晶圧力センサ開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/06/20090624-d3ee.html#tp

2008.08.08 山武、計測用油が不要な食品業界向け圧力センサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/08/20080808-ab55.html

2010.12.03 東京海洋大と日本無線、運航支援情報を統合、海上通信のブロードバンド化に備え

　東京海洋大学海洋 工学部の庄司るり准教授と日本無線は、船の運航に必要な情報を陸上で把握し支援する統合システムを構築、運用を始めた（写真）。従来は気象情報や、船自身や湾岸レーダで収集した情報がバラバラだったが、海上通信のブロードバンド化に備えて情報の総合活用を研究・推進するのが狙い。将来は海運業で省エネ・環境対応型の航路計画を立てたり造船業で気象影響を抑えたエンジンを設計したりと、情報の高度活用が進むと期待できそうだ。

　このシステムでは自動船舶識別装置（AIS）による各船の位置、東京海洋大が東京湾岸3カ所に設置したレーダによる他船や障害物の画像、船自身が収集する各種データ、波・風・潮流の気象・海象情報などを、陸上で組み合わせて活用する。インターフェースに地図情報システム（GIS）を採用、学生でも使いやすくした。

　現在の海事通信衛星を使った船と陸上の通信は、速度が毎秒400kbitと遅いうえ高額なので、1日に数回の文章メール程度が一般的。東京海洋大では同700kbitの通信が可能な練習船「汐路丸」を使い、リアルタイムの船と陸上の情報共有に取り組む。
　近年は1船当たりの船員数が減る一方、外国人船員の増加や保安強化の課題を抱えるため、陸上からの支援強化が求められている。東京湾のように1日1,500隻以上が運行し、障害物の見間違いや支持のタイミングミスなどが起こりやすい海域も同様だ。

　また、船でのブロードバンド通信の利用が一般化すれば、船が持つ商才情報も陸上システムを通じて利用可能になる。燃費がよくCO2排出量を抑えた航路や運行速度の最適化、特定気象下の船の機関管理なども期待できそうだ。

■関連サイト
2010.07.29 ヴィッシュ、バス運行管理システムを幼稚園などにも拡販、GPSでバス位置情報取得
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/29vish.html

2010.07.23 三菱総研、携帯のGPS機能を活用した位置情報サービス開始、初期費用は3,000円
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/23mri.html#tp

2010.04.02 GISとGPS情報を結び付けて新サービス創出へ、広がる「G空間社会」の可能性探る
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/01gps.html#tp

2010.12.03 富士通研究所、パワー半導体を作製する技術を開発、センサや圧電素子へも応用可能

　富士通研究所は、銅やガラス、プラスチックなど様々な基板上に電源回路などに使うパワー半導体を作製する技術を開発した。従来のシリコンよりも安価な酸化亜鉛系の材料を使う。折り曲げ可能なフレキシブルディスプレイに電源回路を組み込んだり、センサや圧電素子に応用したりすることができる。2015年頃の実用化を目指す。

　富士通研が開発した新型パワー半導体は、約25℃の室温で素子が作製できる安価な酸化亜鉛系の材料を使う。シリコンは数百～1,000℃の高温で素子を形成する必要があるが、酸化亜鉛系の材料は室温で加工できるため高温では劣化しやすい基板上にも素子を形成することができる。
　今回、実装材料である銅の基板上に直接、素子を形成した。素子のチャンネル部分にインジウムガリウム酸化亜鉛を使い、保護膜としてポリマーを被膜する。試作した素子は、液晶パネルの駆動用に使う従来の酸化亜鉛系半導体に比べて約2.5倍の100V電圧で動作し、パワー半導体として使えることを確かめた。初めから銅基板上に素子を形成することで放熱性を確保でき、既存のシリコン素子よりも製造コストを半分程度に抑えられると見る。
　併せて、折り曲げ可能なポリイミドフィルム基板上にも素子を試作し、動作を実証した。今後、電源用途で求められる600V程度まで高耐圧化し、IT機器などに搭載して実用化する。

　家電や自動車などの機器で電力制御を担うパワー半導体は現在、シリコン製の素子が主流だが、窒化ガリウムなどの化合物半導体や、炭化ケイ素を使った次世代素子の実用化研究が進んでいる。酸化亜鉛系材料はタイヤなどのゴム製品や化粧品のほか、ガラス基板上に形成する液晶パネル向けの透明電極などとして使われつつある。一方で高耐圧化が難しいため、パワー半導体としての応用は難しかった。

　試作した酸化亜鉛系のパワー半導体の用途を広げるにはより耐圧を高めることが課題。安価で基板を選ばない特徴を生かし、将来はロール式の連続プロセスを使って電源回路を搭載したフレキシブルなデバイスの量産を目指す。スマートグリッド（次世代電力網）向けの電源回路にも応用を進める。開発の成果は、米ボストンで開催中の材料に関する世界最大級の国際会議MRSで発表する。

 

2010.12.02 三次元メディア、産業用ロボピッキング向けカメラシステム開発、3次元で対象物を認識

　三次元メディアは、産業用ロボットを使ったピッキング作業に向け3次元で対象物を認識するカメラシステムを開発した。バラ積みされた複雑形状の対象物でも、約1秒で認識して的確に取り出す。人手作業に依存している加工部品の治具による取り付け作業を自動化できる。2011年3月に300万円で発売。3年後に1,500台の販売を目指す。

　開発したシステムの名称は「TVSシリーズ」。従来のカメラシステムは対象物を2次元画像で捉えるため、立体的に重なり合った対象物を認識して取り出すのが難しかった。3次元で認識することにより、例えばピッキング時にアーム先端を傾けて把持するなど、より安定した持ち方で保持することができる。
　システムは、独自開発した130万画素のステレオカメラと制御ソフトから構成。あらかじめ対象物のCADデータを登録しておくとカメラで輪郭を認識する。また、複数の対象物を判別することもできる。20cm程度のサイズであれば0.5mmの精度で動かせる。カメラはロボットアームの先端にも取り付け可能。 プロジェクタを搭載し対象物に模様を投写して判別するタイプも用意した。

　生産現場では、加工品を治具に取り付ける作業を人手に頼るケースが多い。開発したシステムで自動化し24時間稼働にすれば、作業者の習熟度に関係なくミスを減らして工程を低コスト化できる。今後はハンドを取り換える機能などを盛り込み、組立作業にも使えるようにしたいという。
　同社は立命館大学発ベンチャー。同システムを8～10日開催の「国際画像機器展2010」に出展する。

■関連サイト
2010.09.18 IHI、バラ積みピッキングシステム公開、部品の取り出しから加工機への投入までを披露
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/18ihi.html

2010.08.25 IHI、バラ積み部品を衝突させずに取り出せるシステム開発、来年にはセル生産ロボも
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/25ihi.html#tp

2009.11.11 オムロン、汎用性向上させた3D視覚センサの実用化にめど、独自アルゴリズム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/20091111-3d-b07.html

2009.10.21 東工大発VB、3D視覚センサを事業化、4年後には10億円の事業規模を目指す
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091021-vb3d41.html

2008.09.22 IHI、高速なピッキングを可能にする3次元形状物体認識技術を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2008/09/20080922-ihi3-d.html

2008.02.15 三菱電機、ロボ向け３次元視覚センサを製品化－小型・高速化
http://robonable.typepad.jp/news/2008/02/20080215-d0aa.html

2010.12.01 オムロン、品質検査を自動化できる視覚センサ発売、多彩な計測機能を容易に扱える

　オムロンは、画像処理による品質検査に向け視覚センサ「FZ-Liteシリーズ」を12月1日より発売を開始した。7月に発売した視覚センサ「FQシリーズ」が特徴とする高出力照明を一体にしたカメラに、高機能モデルの各種計測機能を組み合わせた。外観検査をはじめ高度な品質検査に向け販売する。様々な製品構成があり、例えばカメラとコントローラの標準的な組み合わせの場合で、60万円程度での販売を予定する。

  FQシリーズはカメラと高出力照明、プロセッサを一体化しており、周辺機器の選定や、照明などの複雑な設定をしなくてもよいという特徴から、対象物の有無検査や方向判別に加え、美観検査や寸法測定にも利用範囲を拡大しつつある。ただ、これらの品質検査では複雑な設定などが要求され、同シリーズのような普及モデルのみでは対応が難しいことから、高機能モデルの計測機能を組み合わせた。

  具体的には、高出力照明やハレーションの影響を自働除去するHDR（ハイダミックレンジ）機能、カラー処理技術といったFQシリーズの特徴に、外観検査や寸法測定、日付検査など21種類の計測処理を搭載した。画像処理検査に必要な画像入力・表示・出力などの処理もパッケージ化されており、複数個所の組み合わせ検査や検査結果に応じた分岐処理など、プログラムを作成したり追加したりすることなく設定することができる。
  また、上位モデルに限定されていた200万画素カメラに接続することもでき、外観検査や寸法検査など光分解能が要求される検査にも対応可能。外部機器と通信はEtherNet/IPプロトコルに対応しており、同社のPLCのほか同通信対応機器と接続して利用することができる。

■関連サイト
2010.06.25 オムロン、金属面や光沢面も安定して検査ができる手のひらサイズの視覚センサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/25omron.html

2010.05.17 オムロン、EtherCAT対応の視覚センサ発売、位置決め専用により安定した検出可能
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/17omron.html#tp

2009.11.13 【追記】オムロン､3眼ステレオ視による画像認識技術を開発､ピッキングの自動化を提案
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/13-omron.html#tp

2009.11.03 オムロン、検査･計測処理や大量の画像保存などを並列処理する視覚センサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/20091102-69cf.html

2008.09.23 オムロン、500万画素対応の外観検査向け視覚センサを発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/09/20080923-500-5d.html#tp

2010.12.01 阪大など、嚥下障害の診断システム開発、センサを口の中に貼って飲み込む力を計測

  大阪大学の小野高裕准教授らと新潟大学の堀一浩准教授、ニッタの共同研究グループはものを飲み込む機能の障害である「嚥下（えんげ）障害」を診断するシステムを開発した。極薄センサを口の中に貼って飲み込む力を測定し、そのパターンを分析する。嚥下障害の分野では簡単な検査法がないのが現状で、患者の診断や治療、リハビリのほか、飲み込む力に応じた調理、嚥下障害患者用の食品開発などに役立つと期待される。今後は実用化を目指し、さらなる研究を進める。

　開発したシステムはものを飲み込む際に舌と上顎（あご））との間に生じる圧力を計測する。極薄センサはT字型で厚さ0.1mm、計5カ所のセンサ部がある。この極薄センサを口の中に貼はり付け、記録した圧力のタイミングや持続時間、強さを分析することで、舌がものを飲み込むときにうまく動いているかを評価できる。
　阪大の小野准教授らと国立循環器病研究センターの成富博章客員部長のグループは共同で臨床実験を行い、開発したシステムの有効性を確認した。

■関連サイト
2009.04.08 人の動きを対象にした計測機開発が活発化、西澤電機、神津精機が新提案
http://robonable.typepad.jp/news/2009/04/20090408-339d.html

 

2010.11.30 ダイキン、睡眠のリズムを即時検知してエアコンの設定温度を調整する快眠リモコン試作

　ダイキン工業は、リアルタイムで睡眠リズムを検知してエアコン設定温度を調整する「快眠リモコン」の試作品を完成した。2011年夏の市場投入を目指す。眠りの深さに応じて体温調節を補助し、睡眠時における深い睡眠の割合が大きくなるように誘導。睡眠の質的改善を狙う。すでに発売しているダイキン製エアコン全機種に対応する予定。価格は2万円前後を想定している。

　コントローラ本体を布団・ベッドの周辺部に置き、寝具の下にはわせた睡眠センサ用チューブを接続して使う。コントローラでは直前の睡眠における眠りの深さの推移も確認することができる。
　ダイキンは産業医科大学と睡眠センサ技術を研究。寝返りや拍動、呼吸に伴う微動による空圧変化をセンサ用チューブを通じて計測、波形推移から睡眠リズムを類推する。リモコンはエアコン設定温度を睡眠リズムに合わせて調整。一定温度の運転と比べて17％、2時間タイマー運転と比べて37％、深い睡眠の割合が増えたという。

　一般に、睡眠時は深い眠りと浅い眠りを交互に繰り返す。深い眠りでは体温が低下し、浅い眠りでは上昇する。深い眠りでは脳が休まり、この時間が長ければ睡眠時間が短くてもぐっすり寝たという感覚が得られる。
　ダイキンは既存エアコンでも、あらかじめ設定した睡眠時間に対する快眠プログラムを搭載。快眠をテーマの1つとして技術開発を進めている。

■関連サイト
2010.06.18 積水ハウスなど、ベッド上で非接触・非拘束で生体情報を計測するセンサシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/18sekisui.html

2009.10.16 パナソニック電工、照明・音響・室温の制御で快適な睡眠環境を提供するシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091016-3013.html

2009.05.28 パラマウントベッド、センサで睡眠・覚醒を計測できるシステム発売
http://robonable.typepad.jp/news/2009/05/20090528-76be.html#tp

2010.11.30 大同大学など、RFID活用して老人ホーム入居者の動向管理、介護者の負担軽減へ

　大同大学は、椙山女学園大学と中京大学、中部アイティ協同組合と共同で、RFIDを用いて人の動きを把握する技術の実証試験を、老人ホームで30日～12月7日の期間に実施する。入居者の動きをリアルタイムで把握できるため対処の迅速化や管理者負担の軽減が図れるという。効果を検証し、同協会会員のIT関連企業と共同で実用化を目指す。

　実証試験会場は介護付き有人老人ホーム「水車の森」。入居者や看護師、ヘルパーにRFIDを所持させ、建物の各階にタグからの情報を読み取るリーダを設置する。タグ所持者がリーダ付近を通過すれば、それを瞬時に把握、記録することができる。

　なお、こうした実験は過去にも類似の取り組みがなされており、例えば北陸先端科学技術大学院大学などがカメラとモニターをグループホームに導入し、それに関する介護者の負担感を調査したうえで見守り支援システムの構築を試みたことがある。介護者の精神的および肉体的負担を軽減し、ゆとりをもって認知症者を見守れよう、視覚を排除できるカメラシステムを導入した。
　倫理上の問題がないことを確認したうえ、導入後の調査では肉体的・精神的負担が軽減されたことが認められたが、NPO法人全国認知症グループホーム協会による抗議を受け、開発システムの製品化には至っていない。プライバシー権侵害の危険性を指摘されたことによるもので、このようなユビキタスネットワークシステムの導入・設置には高度な配慮が求められることになる。

■関連サイト
2010.02.19 三菱電機、RFIDタグを活用した通過経路の把握を紹介、安全な通学環境を確保へ
http://robonable.typepad.jp/news/2010/02/19mitsubishi.html

2009.10.26 ソーバル、ICタグを活用した要介護者の位置把握システム開発、介護負担の軽減に
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091026-ic-cb7.html

2009.09.02 DTS、位置情報管理システム発売、RFIDタグで移動経路など屋内動線を可視化
http://robonable.typepad.jp/news/2009/09/20090902-dtsrfi.html

連載「サービスサイエンスから探るロボットビジネスへのアプローチ」
第10回　サービス顧客プロセス分析（介護現場の視点）
http://robonable.typepad.jp/roboist/2009/02/210-1d0e.html

第12回　ユビキタス環境での介護分野におけるRFIDタグ利用サービス
http://robonable.typepad.jp/roboist/2009/03/212rfid-0f37.html

2010.11.29 レプトリノ､指先サイズの6軸力覚センサ開発、ロボハンドへの搭載で一定力で把持可能

　レプトリノは、24～26日開催の「センサエキスポジャパン2010」で現在開発中の指先サイズの6軸力覚センサ（写真は3軸タイプ）を披露した。同センサをロボットハンドの指先に搭載することで、一定の力で対象物を把持できるうえ、摩擦係数を上げることでスリップティック（滑り発生時の振動）を検出することもできる。同社の力覚センサはパラレルリンクを構造を採用した閉リンク型と特徴としており、歪検出部がモノシリック構造（一体化構造）となるため耐衝撃性に優れ、かつ薄膜素子を用いる他社製品よりも低価格で提供することができる。同センサについても低価格で提供可能という。

  XYZの3方向とそれぞれの回転方向（軸回りのモーメント）の荷重を同時検出できる。サイズがφ20mm×28（高さ）mmと指先サイズのため、ロボットハンドに搭載すれば常に力を検出しながら対象物を扱うことができる。これ以外にも、様々な機器に搭載したり用途に利用したりすることができる。定格容量は、Fz：±10N、FxFy：±5N、MxMyMz：±0.1Nm。

■関連サイト
2009.12.22 これからの産ロボには「やわらかさ」が必要？ 力覚センサレス制御と格安の力覚セン
http://robonable.typepad.jp/news/2009/12/post-091222.html

2009.10.27 世界最速試作センターなど、パラレルリンク機構を利用したロボット用力覚センサ開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091027-509b.html

2009.0918ミネベア、6軸力覚センサを値下げ、製造見直しで半額に、年2億円の売り上げ見込む
http://robonable.typepad.jp/news/2009/09/2009091862-8ffd.html

2008.11.20 BLオートテック、薄型6軸力覚センサをICRT2008に出展
http://robonable.typepad.jp/news/2008/11/20081120-bl6icr.html

2008.08.04 ワコーテック、低価格のロボット用6軸力覚センサを10月発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/08/20080804-610-99.html

2010.11.29 日本信号、屋外で使える3次元距離センサの新版開発、光学系にMEMSスキャナ使用

　日本信号は、11月24～26日開催の「センサエキスポジャパン2010」で同社従来品より小型化した3次元距離画像センサ「アンフィニソレイユ」（写真は製品と捉えた画像情報）を出展した。耐外乱光100,000lx以上と屋外環境での利用に耐えるうえ、高速スキャンによりレーザ製品の安全規格「IEC 60825-1：2001」の「クラス1」のレーザ安全性を確保している。物体計測や人数カウントなどの用途に加え、周辺検知や障害物検知などロボットの目としても提案する。発売は12月末を予定。同社では駅務自動化のための各種システム開発を手がけていることから、旧タイプでは鉄道の安全柵ドアの障害物や転落など検知などで利用実績があるという。

　投光したレーザ光が対象物に反射し、戻ってくるまでの時間を計測、距離に換算する「光飛行時間距離法」により3次元計測を行う。レーザ送受信の光学系にはMEMSスキャナを採用。レーザ光を投光したときと同じ経路を辿って反射光が戻る同軸光学系のため、MEMSスキャナに入射する外乱光を最小限に抑制でき、屋外環境下でも利用することができる。スキャニングの範囲は上下60度、左右50度。また、共振駆動を使用しているため低消費電力で動作することができる。
　距離検出範囲は0.3～5m。最大で15m。サイズは60（横）mm×65（縦）mm×90mm（厚み）、質量が約0.5kg。

■関連サイト
2010.06.01 オプテックス、外乱光に強い3次元距離画像カメラを7月に発売､ジェスチャーの認識も可能
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/01optex.html

2010.05.27 パナ電工、距離画像センサを6月より発売、ジェスチャーの認識や人数計測など可能
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/27panasonic.html#tp

2009.03.09 パナソニック、特定エリアの侵入検知に使える距離画像センサ応用防犯システム出展
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090309-effe.html#tp

2008.10.22 パナソニック電工、太陽光下でも使用可能な画像センサを来春発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/10/20081022-656b.html

2010.11.29 コマツ、来年度に油圧ショベルの消耗部品の遠隔管理システムKOMTARAX Parts稼働

　コマツは、油圧ショベルに搭載した消耗部品の状態や交換履歴などを遠隔管理するシステム（下図はイメージ）を2011年度にも稼働させる。燃料フィルターカートリッジの使用開始日や負荷情報などを無線通信でコマツのサーバに送信し一元管理する。同社はすでに本体の稼働時間や故障の有無などを遠隔管理する「KOMTRAX（コムトラックス）」を標準装備している。加えて、消耗部品の適切な交換時期も正確に把握して競合他社との差別化を進め、故障防止や純正部品の拡販につなげる。

　実用化するのは「KOMTRAX Parts（コムトラックスパーツ）」。燃料フィルターカートリッジのほか油圧駆動オイルのフィルターカートリッジ、エアクリーナーエレメントやホースなどの消耗部品、油圧ポンプやスタータ、オルタネータなどのエンジン関連部品に使用開始日などの情報を入力したICタグを装着する。

　すでに標準装備しているKOMTRAXの稼働情報と合わせて消耗部品への負荷を見極め、適切な交換時期を算出する。これらの情報はコマツのサーバで一元管理され、インターネット経由で各代理店のパソコンで閲覧することができる。
　フィルターの目詰まりによる機能低下を事前に防止できるほか、適切な時記事に客先を訪問して消耗部品を交換するといたサービスが行える。蓄積した情報は消耗部品の品質改良に役立てる。

　2011年にも中国で発売する本体重量20t級油圧ショベルから順次、標準搭載する計画。中国で使用される油圧ショベルの年間稼働時間が平均300時間と日米欧の2倍以上のため消耗品の交換頻度が高く、新システムの特徴が生かせる。2011年から日米欧で適用が把持舞える排ガス規制対応機種にも同システムを装備する考え。

■関連サイト
2010.09.13 富士通、クラウドでドライバーを管理するサービス提供、デジタコでリアルタイムに管理
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/13fujitsu.html

201004.28 富士通、M2M通信で機械情報を遠隔監視するサービス7月より提供、保守管理に効果
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/28fujitsu.html#tp

2010.04.22 アマダ、富士通のM2Mを利用した金属加工機械の遠隔監視システムの実現にめど
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/22fujitsu.html

2009.10.13 コベルコクレーン、中国と米国向け自走クレーンに遠隔管理システム搭載
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091013-31ef.html

2009.06.12 コマツ、KOMTRAXを産機事業に応用展開、今秋にも納入産機を遠隔管理
http://robonable.typepad.jp/news/2009/06/20090612-komtra.html

ロボナブル2008年9・10月特集
顧客行動の“見える化”にRT（Robot Technology）の役割を埋め込め！
PART1　顧客行動を捉えるところにこそRTの重要な用途がある
http://www.robonable.jp/monthly/2008_09_10/p1.html

コマツ「KOMTRAX」 http://www.robonable.jp/monthly/2008_09_10/p1.html#p001-01
森精機製作所「MORI-NET Global Edition」 http://www.robonable.jp/monthly/2008_09_10/p1.html#p001-02

2010.11.24 安川電機、風力発電機を試作、来年度に量産、コンバータに次ぐ風力発電向け製品

　安川電機は、大型風力発電装置に搭載する出力2MWの発電機を試作した。試作品は幅、奥行き、高さとも約2.8mのサイズながら、回転軸の中心から床までの長さであるセンターハイトは約1mとコンパクトに仕上げた。2011年度中に量産化する。OEM（相手先ブランド）供給し、2012年度に約500台の販売を目指す。

　永久磁石モータ技術などを活用して高効率・小型化を図った。　1段増速ギヤの採用により微風での発電を可能にしたほか、「稼働時の安定性向上につなげた」（中村公規常務システムエンジニアリング事業部長）。出力2.5MWや同4MWの大出力に対応する製品の開発を見据えて設計した。量産化までに永久磁石の使用量を減らし、調達コストの低減とより一層の小型化に取り組む。

　風力発電装置の設置は国内よりも海外で進展すると見ており、米国や中国の装置メーカーに発電機をOEM供給する。このためシステムエンジニアリング事業部から米国と中国にそれぞれ駐在員を1人派遣して受注活動を展開する。
　安川電機は風力発電分野を重要市場に位置づけている。5月に発売した、交流電力を直接、周波数などが異なる交流電力に変換できる大型風力発電機向けマトリックス・コンバータに次ぐ製品となる。風力発電事業の売上高は2012年度100億円、2015年度340億円を見込む。

■関連サイト
2010.10.21 安川電機、ロボットなどのモータのエネルギーを回収・再利用する新システムを来年投入
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/21yaskawa.html#tp

2010.06.17 安川電機、中国でインバータ開発へ、今月中には上海にソフトウエア開発要員を配置
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/17yaskawa.html#tp

2010.06.04 安川電機､3カ年中期経営計画発表､売上高3,800億円､経常利益380億円を目指す
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/04yaskawa.html#tp

2010.03.17 安川電機、新エネルギー関連システム市場に参入、環境システム事業統括部を設置
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/17yaskawa.html#tp

2010.01.07 安川電機の利島社長、環境関連は中国などのアジア地域で受注を拡大していく
http://robonable.typepad.jp/news/2010/01/07yaskawa.html

2009.01.09 安川電機の利島社長、健康・環境への展開が重要、社内でのロボ活用台数を10倍に
http://robonable.typepad.jp/news/2009/01/20090109-10-63f.html

2010.11.24 住重、ベトナムの変減速機用モータ生産を40％増に、世界中の生産拠点に供給へ

　住友重機械工業は、2013年までにベトナム工場での変減速機用モータ生産を現在の月産3万6,000台から約40％増の同5万台に引き上げる。それに伴い、モータ組立人員を現在の700人から800～850人に増やす。生産コストが安価なベトナムで生産したモータを世界中にある生産拠点に供給し、変減速機の需要増に応じる。

　ベトナムの現地法人「住友ヘビーインダストリーベトナム」は現在、約1,000人の作業員が勤務している。このうちモータ組立人員のみ100～150人増やす。ベトナムでモータを集中的に生産してマレーシア工場やシンガポール工場などに輸出し、小型変減速機の生産コストを下げる。
　ベトナムではモータのほか、ハイポイドギヤを用いた「ハイポニック減速機」の組立も手がけている。同減速機は多関節ロボットや精密機械向け需要が拡大しており、同社ではモータ増産とともに「小型変減速機の生産台数も現在の月産2万台から4万台に倍増したい」としている。

　減速機の需要は2008年秋以降の世界的な景気低迷で落ち込んだが、現在は回復しつつある。住重は変減速機事業を日本のほか米国や欧州、アジアと世界展開しており、中国やインドなどアジアの新興国での事業展開に力を入れる方針。

■関連サイト
2009.10.09 住友重機、2年後をめどに産業用ロボット向け精密減速機を独で3割生産へ
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091009-23-69e.html#tp

2008.07.04 住重、ベトナムに新工場建設、小型ギヤモータ増産へ
http://robonable.typepad.jp/news/2008/07/20080704-8483.html

2010.11.22 データテック、iPhone向けドライブレコーダアプリ発売、安全運転を100点満点で診断

　データテックは、個人向けのソフトウエア市場に参入する。自動車挙動情報記録装置（ドライブレコーダ：DR）のアプリケーションソフト「Safety Rec（セイフティレック）」を発売。ユーザーが拡大しているiPhone（アイフォーン）用のアプリとして個人需要を取り込む。

　Safety RecはApp Store（アップストア）からダウンロードできる。iPhoneを車のダッシュボード上に取り付け、ソフトを起動して使用する。iPhoneに搭載されている加速度センサやカメラ、GPSを利用して、車の挙動を毎秒10回測定する。「iPhone 3GS」から対応している。
　同社独自のアルゴリズムで解析し、発進のスムーズさやハンドリングなど5項目を20点満点で評価。合計100点満点で安全運転度として診断する。また,急な発進などで強い挙動を感知した場合、動画として記録できるのが特徴。価格は600円。初年度で10万回のダウンロードを見込む。

　同社はDRメーカー。BtoB製品のみ展開していたが、加速度センサやGPSなどDRに必要な機能がiPhoneに搭載されていることに着目し、半年前に個人向けのソフト開発に着手した。今後は、iPhoneだけでなく米Google社のOS「Android（アンドロイド）」を採用したスマートフォンにも対応する。また世界戦略商品と位置づけ、今後、英語や中国語などあらゆる言語にも対応する。

■関連サイト
2009.12.04 パイ・アール、携帯電話をドライブレコーダとして利用できるソフト開発、低価格で導入可
http://robonable.typepad.jp/news/2009/12/04pai.html#tp

2010.11.19 クラレ、曲げると電圧が発生するポリマーセンサ開発、皮膚型センサとしても利用可能

　クラレは、曲げると電圧が発生するフィルム状ポリマーセンサを開発した。センサ本体の変形量に応じて発生する電圧が増減し、また、変形した状態の間はほぼ一定の電圧を継続的に発生することができる（下図）。曲げたときの角度検出が行えるため、対象物の動作測定や凹凸の変化の検出に使える。医療機器や入力デバイス、さらには皮膚型変形センサなどでの利用を想定。市場規模は全世界で年間約1000億円と推定している。11月24～26日開催の 「センサエキスポジャパン2010」に出展する。

　同社独自の高分子の設計・合成技術により、曲げると電圧が発生する高分子材料の開発に成功した。柔軟かつ軽量という特徴に加え、加工の自由度が高いため、用途や要求される電圧に応じて形状やサイズを変更することもできる。センサ作動時の電源は不要。

  曲げたときの角度検出が行えることから、ヘルスモニタリング分野や入力デバイス分野での利用を想定。前者では予防医療や介護、リハビリ、スポーツなどにおいて身体に直接張り付けたり、衣服と一体化させたりするかたちでの利用を、後者ではゲーム・玩具や電子機器、自動車電装品などにおいて曲げや捻（ひね）りなど感覚的な操作を可能にする入力デバイスや柔軟なスイッチとしての利用を、それぞれ想定している。そのほかモーションキャプチャーやロボット用皮膚型変形センサに向け、センサをマトリクス状に複数並べることで対象物の凹凸形状を検出・画像化するといった使い方も挙げている。

 

 

 

 

 
   
■関連サイト
2010.09.15 米スタンフォード大とUCバークレー校、感度と反応性を備えた圧力センサをそれぞれ開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/15skin.html#tp

2010.08.05 佐竹製作所、東大の柔軟触覚センサを製品化へ、皮膚のように変位を3次元で検出
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/05satake.html#tp

2010.01.26 BLオートと兵庫県立工業技術センター､磁気式触覚センサ開発､10万円以下を目指す
http://robonable.typepad.jp/news/2010/01/26blauto.html#tp

2009.08.28 理研と東海ゴム、移乗作業が行える介護福祉ロボ開発、触覚センサにより操作性向上
http://robonable.typepad.jp/news/2009/08/20090828-0df9.html#tp

2008.08.08 東大、CNTを使いた集積回路シート開発。ロボットの人工皮膚にも利用可
http://robonable.typepad.jp/news/2008/08/20080808-cnt-91.html#tp

 

2010.11.19 仏Parrot社、AR活用の対戦ゲーム販売、仮想のミサイルを発射しながら4翼ヘリを操作

　仏Parrot（パロット）社は、同社の4翼ヘリコプター「AR.Drone（エイアール・ドローン）」に向けAR（Augmented Reality：拡張現実）技術を活用した対戦ゲーム「AR.Pursuit（エイアール・パースート）」（写真）を、26日前後に「App Store」上で販売すると発表した。価格は350円。

　AR.Droneは、フロントカメラで捉えた映像をiPhoneやiPadの画面を見ながら、タッチパネルに触れたり傾けたりして操作できるシステム。フロントカメラと機体下部の垂直カメラで地上や壁に配置したARマーカを検出したり位置を認識したりすることで、ARを活用したゲームを楽しむこともできる。WiFi通信により他のプレーヤーと空中戦を行うことも可能で、AR.PursuitをインストールすることでAR.Droneが捉えたカメラ画像にマシンガンやミサイルが飛び交っているバーチャル映像が合成され、追跡したり追跡されたりといった対戦ゲームが楽しめる（動画）。

　AR.Droneのハードウエア構成については、推進のためのスラスター（プロペラ）には、左回転と右回転の2種類を2基ずつ、計4基を搭載。これらの回転力を調整することによりXYZ方向に加え、ヨー方向の制御も行えるようにしている。例えば、各プロペラの回転数を同じにしたときは、それぞれの回転力で発生した反力を相殺して向きを固定するが、右回転を大きくすれば左方向に、左回転を大きくすれば右方向にという具合に、プロペラの方向を変えなくても機体の方向を任意に変更することができる。
　また、機体底部には超音波高度計を搭載しており、離陸後地上から80cmの地点で自動的にホバリングするようにしている。

■関連サイト
2010.10.09 エプソントヨコム、4翼ヘリコプターでジャイロセンサの性能をPR、安定したホバリング披露
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/09epson.html#tp

 

2010.11.19 帝人ファイバー、通信シートで書籍管理するシステム開発，医薬品管理などにも応用へ

　帝人ファイバーは、物質表面に発生する電磁波「エバネッセント波」を用いて専用シート周囲だけで通信する技術で図書館の書籍を管理する新システムの性能を実用レベルに引き上げた。千葉大学付属図書館（千葉市）での3カ月間の実証実験で性能を改善しつつ有用性を確認した。今後、システムの受注活動を始めるほか医薬品管理など応用分野を広げる。

　新システムは、専用通信シートの周辺だのみという2次元的な限定空間で通信する素材「セルフォーム」と、UHF帯のRFIDタグなどで構成される。3次元的な無線通信と異なり、タグを付けた書籍が本棚の下に敷いたシートから書籍が離れると通信が中断し、誰かが手に取って閲覧したことがわかる。従来、人がスキャナーを使い行っていた書籍の在庫管理を自動化できる。さらに、貸し出し情報を組み合わせることで館内でどの本が何回閲覧されたかといったデータも取得できる。

　同大付属図書館は、学部生の教養教育で予習や復習で使う資料類213冊を新システムで管理。学生が館内でどの程度閲覧しているかどうかの調査ツールとして利用した。結果、性能検証では99％以上の読み取り率で書籍の閲覧を管理できたという。棚に収めた状態でタグを一括読み取りできることや、見えないようにタグを付けられることも確認した。

　図書館情報学に詳しい同大の竹内比呂也教授は「今後の図書館は書籍管理の人的負担を減らす必要がある。導入コストが下がれば、図書館の効率的な運用に貢献するだろう」と期待を寄せる。
　良好な結果が出たことから、帝人ファイバーは、図書館の運営システムを提供するインフォコムと24日からパシフィコ横浜で開催される「第12回 図書館総合展」に出展し、本格的に受注を狙うという。

　セルフォームを使うと、段ボールにタグを付けたファイルを整理せずに入れていってもどこに何のファイルがあるかをリアルタイムで把握することができる。こうした通常の無線通信ではできない特性を生かし、帝人ファイバーでは流通や工場の商品管理など幅広い応用に向けて提案していく。

■関連サイト
2010.07.12 高千穂交易、埼玉・所沢市立図書館にRFID図書館システム納入、蔵書点検まで支援
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/12takachiho.html#tp

2010.04.26 KRDコーポ、手術器具ICタグ管理システムでエバと総代理店契約、海外展開も視野
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/26krd.html#tp

2010.04.15 ATR、実世界でレコメンドができる仮想店舗公開､購買行動を自動で取得・蓄積・解析
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/15atr.html#tp

2010.11.19 総務省、12月にUWBセンサネットの技術試験を実施，人や物の位置情報を取得、認証

　総務省は、超広帯域無線（UWB）センサネットワークに関する技術試験を実施する。12月上旬から中旬にかけ、オフィスや医療現場でのUWB活用例について検証。試験の一部を12月15日の14時から松下IMPビル（大阪市中央区）で一般公開する。

　試験では固定型と移動型のUWBセンサを併用し、人や物の位置情報を取得する仕組みを構築。人に携帯してもらう移動型センサに識別IDを組み込み、パソコンの利用権限情報と照合して認証できるかどうかなどを確かめる。
　UWBは帯域幅500MHz以上の非常に広い周波数帯を利用する無線方式。センサ用途での実用化に向け、2009年に総務省近畿総合通信局が同志社大学やパナソニックなどと共同で調査検討会を発足。おもに測位精度や既存無線システムへの干渉状況を確認した。

■関連サイト
2010.02.01 総務省、UWB無線センサ実用化へ前進、2010年末をめどに関連省令を整備
http://robonable.typepad.jp/news/2010/02/01soumu.html#tp

2009.04.20 総務省、センサネットの実証実験に着手、IPv6などを組み合わせて都市をカバー
http://robonable.typepad.jp/news/2009/04/20090420-ipv6-9.html#tp

2010.11.18 NTTドコモと工学院大学、携帯データによる人口分布統計を防災計画に向け活用研究

　NTTドコモは17日、携帯電話サービスに関連する各種データをもとに人口分布を推定する「モバイル空間統計」について、防災計画分野での活用を検討する共同研究を工学院大学と実施すると発表した。ドコモがモバイル空間統計を使って帰宅困難者数を推定し、工学院大学が各地域の特徴・課題を抽出して対策を提案する。東京都もオブザーバーとして参加する。研究の対象は東京都全域。期間は11月22日～2011年3月末まで。

　モバイル空間統計は携帯サービスで得られる顧客の位置データや属性データ、運用データを統計処理して作成した人口分布の推定値。顧客個人は特定されない。
　今回の共同実験では、まずモバイル空間統計を活用して各区市町村の帰宅困難者数の推定。次に、これをもとに、地域ごとに帰宅困難者の多寡や、徒歩帰宅者が多く通過するといった特徴・課題を抽出。そして、これらの特徴や課題に応じた各区市町村の対策を提案する（下図）。例えば、帰宅困難者が多く発生する地域には一時収容場所の確保が必要といった対策提案する。共同研究結果は学会などで公表し、実用化を検討する。
　モバイル空間統計を巡ってNTTドコモは、東京大学とまちづくり分野での共同研究を始めている。

  

■関連サイト
2010.08.31 NEC、建物内の人の行動や関心度を低コストで推定できる行動センシングシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/31nec.html#tp

2009.07.24 KDDI、携帯でユーザーの状態を把握する推定技術を研究、顧客価値の共創に寄与
http://robonable.typepad.jp/news/2009/07/20090724-kddi-9.html#tp

 

2010.11.18 三菱電機、病院などの入退室認証に使える無線タグ式のハンズフリー管理システム発売

   三菱電機は、無線タグを利用した「ハンズフリー入退室管理システム」（図は利用イメージ）を19日に発売する。専用タグを携帯して扉に近づくとドアが開く。防犯対策と利便性を兼ね備えており、工場や病院、介護施設での利用を見込む。価格はタグ100個と扉20カ所の場合（センター装置、コントローラ込み）、1,050万円（設計・工事費除く）を想定。年間100システムの販売を目指す。

　扉付近のアンテナがタグ情報を認識してドアが開く仕組み。カードをかざしたり指を読み取り端末に置いたりする動作が不要のため、両手がふさがった状態でも通行できる。扉は1,000台、2万人の利用が可能。タグのサイズは79.5mm（長さ）×30mm（幅）×10mm（厚さ）、重さ25gで、ポケットに入るサイズ。
　認証は、（1）最大半径2m以内に入ると扉が開く、（2）タグを身につけた状態で手をセンサにかざすと認証、（3）タグのボタンを押すと認証する、の3つのモードから選択可能。出入り口ごとに設定することができる。システムは自動車の無線キーで培った技術を応用し商品化した。

■関連サイト
2009.03.09 東芝、人物検出技術とカメラ画像による在籍管理を活用した省エネ制御を披露
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090309-517c.html#tp

2009.03.09 大日本印刷、人体通信でデータ送受信が行えるICカードシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090309-ic-013.html#tp

 

2010.11.17 ロボリューション、ページをめくる動作で各種情報を閲覧できる非接触コントローラ披露

　ロボリューションは11～17日に、大阪・梅田の地下街で開催した「ロボット・テクノロジーを活用した未来の商業施設体験会」（主催：ロボットラボラトリー、大阪市）で、本をめくるような動作で各種情報を閲覧できる非接触コントロールシステム「エアリアル」（写真中央の白い操作卓）をデモ展示した。本のページをめくるように、空中で右から左へと手を動かすだけで画面上のコンテンツを切り替えることができる。直感的に操作できるため、子供から高齢者まですぐに使いこなすことができる。2011年1月よりレンタルにて提供し、価格は1日当たり3万9,800円（税込、コンテンツ制作費などは別途）を予定。広告代理店やイベント運営会社などに向けて提案する。

　エアリアルは、デジタルサイネージシステムと連動した非接触コントロールシステム。小型PCやPLC、センサアンプ、スピーカーを一体にした構造になっている。本体上面には超音波センサ（ムラタ製）を横並びに5個、ファイバーセンサ（オムロン製）を4区画に1つずつ実装しており、前者でページをめくる手の動作（方向）を検知して画面上のページをめくり、後者で50mm程度の距離まで手が近づいたことを検知し、検知したセンサの区画に該当する画面のエリアを拡大表示する（動画）。
　エアリアル上の5～30cmの間でページをめくる動作をすればコンテンツを切り替えることができる。また、次のコンテンツに切り替えるまでの待ち時間は、参照してもらうことを考慮して3秒程度に設定している。操作性への配慮もある。

　今回の展示では、非接触でページをめくるという従来にない経験を提供しつつ、効果的な店舗および商品情報が行えることを提示したが、「手に障害があるため読書できない人から好意的な意見を得た」（小西康晴社長）という。具体的には、iPadで読書をするにしても片手で持たなければならなかったり、机に設置すると画面が小さくなって拡大縮小の判断ができなかったりするため、家庭内の大型テレビと接続して読書をしたいとの声を受けたという。福祉分野への展開の可能性も見出された。
　また、今回はエアリアルを水平に設置していたが、このようなモーションを伴うインターフェースは「ディスプレイに対して手を平行に動かすきらいがある」とのことで、「ユーザーに対向するように斜めに設置したり、右から左へと手を動かして操作することをデザインで伝えたりするといった方策を検討したい」（同）という。

　なおエアリアルの開発には、システム開発でパーソナル・テクノロジーが、Flashなどコンテンツ制作でテクノサポートデザインが、インテリアの製作で造形工房・ヒムカがそれぞれ協力した。

■関連サイト
俺の起業！ロボットベンチャー奮戦記2010　事業拡大に向け奮闘するその後の彼ら･･･
第3回　ビジネスプロデューサーとしても才能を発揮
ロボリューション　小西康晴さん
http://robonable.typepad.jp/roboist/2010/09/post-20100903.html#tp

2008.11.28 【ICRT2008】生野金属、リサイクルゴミの減容を行うロボ開発。ログの蓄積も可能
http://robonable.typepad.jp/news/2008/12/20081128-icrt-1.html

2010.11.17 RTミドルウエアの利用により開発側は自社製品に付加価値がつけられる、リバスト・菅氏

　リバストの菅佑樹氏は、16日開催の「2010ロボット技術活用・次世代産業フォーラム」（主催：各務原市）でRTミドルウエアの理解促進を目的に、RTコンポーネント（RTC）を利用する側（RTC利用者）と、要素技術など開発製品とともにそれを提供する側（RTC開発側）双方のメリットとデメリットを紹介した。
　同社は、10月開催の「危機管理産業展2010」ではRTミドルウエアを利用したシステム開発例として、ステレオカメラやパンチルトヘッドなど同社の取り扱い製品（ハードウエア）を制御するRTCを開発し、これらを組み合わせたロボットを披露した。RTCとドライバをセットに提供することで、ユーザーが容易に試したり検証したりできるといった付加価値をつけようとしている。

　RTミドルウエアは、ロボットの機能要素であるソフトウエアモジュール（RTC）をネットワークを介して組み合わせることで様々なロボットシステムを構築する実装基盤。システム構成の主体となるRTCは、他のRTCと通信・相互作用を行うデータポート、サービスポートなどを備えており、これらのインターフェース仕様を共通化することにより様々なRTC同士を容易に結合したり組み替えたりすることができる（RTミドルウエアの詳細は、産総研の「OpenRTM-aist」公式サイトを参照してほしい）。

　講演では、RTC利用者と、同社のようなRTC開発者のメリットとデメリットを整理して解説した。
　RTC利用者のメリットは、開発側から提供されるExampleを利用して「すぐに検証したり、そのまま利用したりできること」、データポートを介したやり取りのため、その「仕様を把握してればすぐに使えること」、LGPL（GNU Lesser General Public License）ライセンスのため「カスタマイズしたり有償で配布したりできること」、無線LANによる遠隔操作システムをはじめ「分散システムを容易に開発できること」などをあげた。
　デメリットにはソフトウエア単体で用いる場合と比較して「オーバーヘッド（処理にともなう負荷の大きさ）が大きく、組込み機器のようにリソースが乏しい環境ではパフォーマンスが低下すること」、「システムのチューニングが欠かせないこと」などをあげた。

　一方、RTC開発側のメリットには、物理パラメータを受け取ればよいため、機器提供時に「顧客向けのソフトウエア・インターフェースを容易に決定できること」、（特にRTミドルウエアユーザーには）Exampleを用いて「すぐに検証してもらえること」、OpenRTM-aistでのドキュメントが充実しており、「ソフトウエア・ドキュメントの作成にかかる負担が少ないこと」、RTミドルウエア対応製品が少なく、「新規参入しやすいこと」などをあげた。
  デメリットにはドライバやライブラリに加え、「RTCを開発する手間がかかること」、共通規格にもとづいて実装しているため他社製品との「置き換えが容易に行えること」などをあげた。

　RTミドルウエア対応製品については、「次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト」（NEDO）にて各種センサのデータを取得したり出力したりするRTCが開発されているが、これらの配布方法が確定していないこともあり、まだまだ手薄な状況にある。リバストではRTCをセットに提供することで自社製品に付加価値をつけることを企図しているが、その反面、RTミドルウエアへの対応は他社製品との置き換えが容易になることから、RTミドルウエアおよび対応製品の普及状況を見ながら検討するという。

■「OpenRTM-aist」公式サイト（産業技術総合研究所）
■「RTミドルウエア入門」（リバスト 菅氏による解説）

■関連サイト
2010.09.27 富士ソフト、再利用性の検証を踏まえRTコンポーネントの作成法などガイドライン提案へ
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/27fsi.html#tp

2010.07.27 RTCの再利用性向上に向け標準的インターフェース用意、仕様やデータ形式を標準化
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/27rtc.html#tp

2010.06.29 RTCの動的配置・設定に関する標準提案依頼書が正式発行、標準化プロセス促進へ
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/29rt.html#tp

2010.05.24 OpenRTM-aistでROSライブラリの扱いが可能に、ROS.orgに統合のためのパッチ提供
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/24willow.html#tp

2010.02.08 知能化プロ、一部RTCをOSSとして公開へ、各種知能化パッケージとして整理・統合
http://robonable.typepad.jp/news/2010/02/08rtc.html

2010.01.29 産総研、OpenRTM-aistバージョン1.0リリース、遠隔からのコンポーネント制御可能に
http://robonable.typepad.jp/news/2010/01/29openrtm.html#tp

 

2010.11.16阪大、スポット摩擦撹拌接合の新手法を開発、高強度を実現、自動車の組立に応用へ

　大阪大学の藤井英俊教授、孫玉峰特任講師らは直径1mm程度の小さな領域で接合させる「スポット摩擦撹拌接合（Friction Stir Welding：FSW）」の新手法を開発した。従来のスポットFSWは回転ツールを接合する材料に押し込む際、穴があいたようなくぼんだ跡が残り、これが強度上の課題になっていた。今回、接合する材料を一度変形させてから元に戻すプロセスを用いることで、跡が残らずきれいな見た目と高強度を両立した。自動車の組立などへの応用が期待できる。

　開発した手法ではまず、接合する材料の下に置く台を凹型にし、この上に接合する板状の2種類の材料を重ねて載せる。次に、重ねた板状の材料の上から回転ツールを押し込み回転させる。この回転ツールには台の凹型に対応した凸型の突起がある。板状の材料は下の台の形に合わせて凹（へこ）むとともに両者が回転ツールの摩擦熱により混ざる。その後、今度は凹んだ板状の材料を上下の両側から凹凸のない平らな回転ツールで挟み込み、それぞれ回転させる。結果、凹んだ板状の材料は平らになる。
　実験では、開発した新手法を使いアルミニウム同士を接合。従来のスポットFSWで接合させた場合に比べ、引っ張り強度は40％向上した。また鉄同士の接合や、アルミと鉄といった種類の異なる材料の接合もできることを確認した。

　従来のスポットFSWでは接合する板状材料を載せる台が平らで、突起のある回転ツールを上から押し込み回転させている。接合する材料に穴があいたようなくぼんだ跡が残り、その跡が破壊の起点になるといった強度上の課題にもなっていた。

■関連サイト
2010.05.11 ミヤチテクノス、抵抗溶接の接合品質を高める新技術、圧電素子で高精度に位置決め
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/11miyachi.html#tp

2010.04.20 パナソニック溶接、スパッタを抑える溶接法を開発、新型アーク溶接ロボットに実装
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/20pws.html

2010.04.14 ダイヘン、品質管理機能高めたデジタルインバータ制御溶接機を発売、独自LSI採用
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/14daihen.html

 

2010.11.12 コグネックス、半導体やFPD製造装置に向け画像処理を利用した位置決め用アプリ発売

　コグネックスは、同社の画像処理システム「In-Sight」上で動作するアライメント（位置決め重ね合わせ）に特化したアプリケーションソフト「In-Sight AlignPlus」の発売を開始した。独自のステージ制御アルゴリズムの実装により、画像処理を利用した位置決めをミクロンオーダで行える。また、広範な視野から行えるため粗位置決め工程が不要となり、生産性の向上にも寄与する。半導体やFPD、ソーラーパネルなど、アライメントを用いた製造装置に向け提案する。ライセンス料なしの「ベーシックライセンス」と2倍精度の「標準精度オプションライセンス」、4倍精度の「高精度オプションライセンス」の3タイプがあり、価格は、標準精度以上で1ライセンス18万1,500円から。1カメラにつき1ライセンスがかかる。年間500ライセンスの販売を目指す。

　同社の「In-Sight Micro ビジョンシステム」「VisionView オペレータインタフェース」と三菱電機のモーションコントローラ（MCPU）の環境で使用する。
　機械公差や環境振動などの誤差要因を補正する機能を実装し、また、すべての処理をカメラに搭載したプロセッサ上で分散処理を行うため、高速にアライメント結果を提供することができる。広範な視野からでも提供できるため、粗位置決め工程が不要となり、コスト低減および生産性の向上が見込まれる。

　専用の「VisionView」インターフェースには、パラメータの設定やステージタイプの選択、通信のセットアップ、システムのチューニングが行えるセットアップウィザードを用意。これらの調整をタッチパネル上で容易に行える。
　高精度オプションライセンスには、カメラ取付け角度のような誤差要因を補正する独自のキャリブレーション技術も実装しており、3Dパネルのような新たな製造技術にも対応することができる。

■関連サイト
2010.07.09コグネックス、広範囲の視野検査に適した500万画素CCD搭載の画像処理システム発売
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/09cognex.html

2009.03.11 三菱電機、コグネックスの画像処理システムをFA向けに4月より販売開始
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090311-fa4-53.html#tp

2008.10.24 コグネックス、高さ、幅、直径の合否判定検査が行えるビジョンセンサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/10/20081024-8619.html#tp

2008.09.02 三菱電機とコグネックス、FA市場での連携強化、PLCとマシンビジョン連携
http://robonable.typepad.jp/news/2008/09/20080902-faplc-.html

2010.11.12 九大など、心拍の変化を非接触で測定する方法開発、運転時の居眠り検知に効果

  九州大学と福岡工業大学、九州日立マクセルは共同で、心拍変動と呼ばれる心拍の細かな変化を非接触で測定する方法を開発した。椅子の背もたれからマイクロ波を心臓に照射し、反射したマイクロ波を分析する。座るだけで測定できるため、自動車などの運転者の居眠りや飲酒、急病がわかる装置などの開発につながると期待している。

　九州大学は2009年に同様の測定方法で心拍と呼吸の測定法を開発している。今回は反射したマイクロ波を分析することで細かな心臓の動きを検出できるようになり、心拍変動の測定も可能になった。2010年度中に一般の20人を対象に測定実験を行う。
　マイクロ波を照射する非接触測定法は構造物などを対象とした非破壊検査で利用されている。心拍変動は居眠りのほか不整脈に特徴的な測定値が出るという。さらに、セキュリティ対策にも応用可能という。

■関連サイト
2010.06.18 積水ハウスなど、ベッド上で非接触・非拘束で生体情報を計測するセンサシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/18sekisui.html

2009.05.28 パラマウントベッド、センサで睡眠・覚醒を計測できるシステム発売
http://robonable.typepad.jp/news/2009/05/20090528-76be.html#tp

2008.11.14 東京電機大、心電図や呼吸を非接触で計測できる装置を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2008/11/20081114-67f1.html#tp

2010.11.10 ダイキンと神戸大、有機材料で曲がる人感センサ試作、モーションセンサとして利用可能

　ダイキン工業と神戸大学工学研究科の石田謙司准教授らは共同で、有機材料を使って焦電型人感センサを試作した。温度が変化すると強誘電体が電流を発生する性質を利用して人の存在を検知する。ダイキンが開発したフッ化ビニリデン（VDF）オリゴマーを強誘電体に用いた。電極を除いて部材はすべて有機物で構成しており、軽くて曲げられる。2012年の量産を目指す。

　樹脂フィルムに蒸着してセンサを形成する。VDFの強誘電特性を効率よく生かすため、蒸着による成膜工程を工夫した。VDFの分子を短くすることで分子の向きを揃えやすく、かつ細かいパターニングができるようにした。

　人感センサは省エネルギーや防犯対策のため、家電やオフィスなどへの設置が増えている。開発したセンサは全体を透明にできるため目立たず、柔軟に曲がる特徴を生かして装置に組み込みやすい。3mm幅に10の素子を配列したセンサアレイも試作した。各素子を連動させることで人の動きを検出するモーションセンサとして利用することもできる。

■関連サイト
2010.10.08 パナソニック電工、開発中の赤外線アレイセンサ公開、静止人体や移動人体の検出可
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/08panasonic.html#tp

2010.03.02　村田製作所、赤外線向け焦電センサ開発、同社従来製品比50％に小型・薄型化
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/02murata.html#tp

2010.11.09 慶大、Androidケータイ用の色覚障害者向けアプリを開発、標識や看板の認識に寄与

　慶応義塾大学大学院 メディアデザイン研究科 博士課程3年の浅田一憲医学博士は、色覚障害者がスマートフォンをかざすとすぐに色の違いがわかるようにできるツールを開発した。標識や看板に書かれていることの認識などに役立つ。米google社が提供するモバイル向けソフトウエアプラットフォーム「Android（アンドロイド）」向けのアプリケーションを開発、無償公開して普及を急ぐほか、使い勝手を向上してスマートフォンを扱いなれていない高齢の色覚障害者も手軽に利用できるようにする。

　アプリケーションの名称は、「色のめがね」。色彩理論とAR（Augmented Reality：拡張現実）技術を応用した。色覚障害者が見分けたい色を抽出し目立つようにする。カメラを通した画面の中にある赤と緑、ピンクと水色といった区別できない色を、画素ごとにGPU（Graphics Processing Unit）で高速計算して変換処理する。より区別がつきやすい色合いや明度に変えることで、その部分が赤やピンクであることがわかるようにする。

　色覚障害者が見分けられない色で書かれた数字や文字を読み取るなどの利用方法が見込まれる。緑と赤の区別がつくことで、例えばトマトの熟れ具合をわかるようになる。また、病気の際に吐き出した物や排泄物に血が混じっていないかを本人で確認することができ、QOLの向上につながる。
　併せて、色覚障害がない人が色覚障害者にはどのように見えるのかがわかるシミュレータ機能を実装しており、標識や看板などのユニバーサルデザインの設計にも役立つ。

■関連サイト
2010.10.13 慶大、指で3D映像の触覚を再現するシステム開発、触覚インターフェースを通じて実現
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/13tachi.html#tp

2010.07.28 慶大の稲見教授ら、レーザ光で動く紙ロボット開発、形状記憶合金の熱変化を利用
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/28inami.html#tp

2010.08.09 慶大と東大､複数ロボが協調して調理手伝うシステム開発､簡易な下ごしらえで調理可
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/09igarashi.html#tp

2009.09.04 慶大、教示作業を容易にするシステム開発、洗濯物をたたむ小型ロボットで実証
http://robonable.typepad.jp/news/2009/09/20090904-e83b.html#tp

2009.04.09 慶大、建物の向こう側を透視したように見られるツール開発、携帯への実装を目指す
http://robonable.typepad.jp/news/2009/04/20090409-88e1.html#tp

 

2010.11.08 臼田総研、仮想空間を見る窓のように使えるタブレット端末向け表示システムを開発

　臼田総合研究所は、タブレット端末を仮想空間を見る窓のように使えるディスプレイシステム「スカイシアター」を開発した。ディスプレイが向いている仮想空間の映像を映し出し、端末の位置を変えると、その位置の角度から見える物体の映像を視聴することができる。価格は100万円からで100件程度の受注を目指す。

　搭載したジャイロセンサによりディスプレイが向いている方向および角度を算出し、映し出す映像を決定する。用意したメガネ型のディスプレイを使えば、ドームのような設備がなくても全方位の映像を体感できる。映像の拡大縮小も可能で、見たい部分を大きくできる。従来システムは静止画像を表示していた。動画に対応するシステムは世界初という。メガネ型と椅子型の2種類を試作した。

　センサ類はUSB接続により後付けすることができ、Windows XP以降の基本ソフト搭載パソコンで稼働を確認した。ジャイロセンサは加速度センサでは難しい小さくゆっくりとした動きも検知できる。カメラや赤外線で外から位置を計算する必要もない。動きを検知する操作端末としても利用できる。アミューズメントや電話会議システムなどへの採用を狙う。

■関連サイト
2010.07.21 臼田総研、ジャイロ搭載端末向けアプリ開発キット発売、電子書籍への搭載も視野
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/21usuda.html#tp

2008.10.02 臼田総研、人やモノの動きを検知するワイヤレス知能センサシステムを開発
http://robonable.typepad.jp/news/2008/10/20081002-3fc0.html#tp

 

2010.11.05 あらゆる機能をウエアラブルに、ウエアラブルデバイスの集合体・ナノボーグの最前線に迫る

　携帯電話やパソコンの充電、データの記憶から生命の安全確保までも服が担う時代へ。
　日米欧で、あらゆる機能をウェアラブル（着られる）にしようという研究が進んでいる。ナノテクノロジーに詳しい東京工業大学の谷岡明彦教授は、各機能の技術をまとめた服を「ナノボーグ」と名付ける。今後はどんな機能が着られるようになるのか―、取り組みが進む最新研究を見る。

光が反射しない透明マント
　ナノテクノロジーにより、機器の小型軽量化や軟らかく曲げられる、薄くても丈夫などの材料開発が飛躍的に進展した。代表的な成果として、曲げられる太陽電池やディスプレイなどが挙げられる。そうした機器は設置するスペースを問わず、環境を選ばない。ならば、配線も込みで服にして身に付けてしまおうというのが、ウェアラブルデバイスの集合体であるナノボーグの考え方だ。
　実際に、背中にフレキシブル太陽電池を搭載したジャケット（写真上）が11月中旬に発売される。アパレルメーカーの米スコッティベストが太陽電池ベンチャーと共同で開発した。服の中に配線があり、USB接続できる機器には充電が可能。ポケットも30以上あり、スマートフォンや携帯音楽プレーヤーなどを、いつでも長時間利用できる。

　そのほか、搭載できる技術はどのようなものか。谷岡教授が注目するのは、光などの電磁波が入射した側に屈折する「メタマテリアル」という技術。光が反射しないため、ビルの先にある景観が見える外装材や、着ると透明人間になるマントなどに応用できると考えられる。米パデュー大学や、米カリフォルニア工科大学とオランダFOM研究所、独カールスルーエ工科大学と英ロンドン大学インペリアルカレッジなどの研究チームが、構造を数nmレベルで制御して実現するメタマテリアルの基礎技術を確立している。谷岡教授も海外から同分野の研究者を募りナノマテリアル繊維の研究に着手する方針だ。

 

生体情報のモニタリングQOLの向上へ
　ボタン型の記憶素子の研究もおもしろい。独ドレスデンライプニッツ高分子研究所は、導線を織り込んだ布と組み合わせ、ストレージ（外部記憶装置）の役割を果たすボタン型接触端子を研究している。センサーを付ければ、血圧などの生体情報をモニタリングできるようになり、QOL向上にも役立つ（写真下）。

　軍事技術の研究が盛んな米国や中国では、兵士の安全を守る技術の研究が盛んだ。米陸軍ネイチック兵隊研究開発工学センターでは「軽くて快適で、弾丸や爆弾から身を守る服」（ネイチックのクリストファー・ドルー博士）の実現に向け、年間約200億円をかけ数百nm径の繊維のナノファイバー研究を進める。センサも着られるよう工夫し、水にいるブドウ糖球菌を検知するバイオセンサも開発した。

体温で発電する布も登場
　熱を電気に変換する熱電材料も注目株。最近、高分子の熱電材料の研究が増えており、冷却機能や体温で発電する機能を持つ布の実現も期待できるという。山口東京理科大学の戸嶋直樹教授らは、電気を通す樹脂と金属ナノ粒子を混合。樹脂と比べて約10倍の熱電変換性能を達成している。
　各要素技術を実用に耐えるものにし、それを統合するのは難しい。ナノボーグが世に出るのは遠く先の様子だ。谷岡教授は将来を見据え、ナノボーグ実現のプロジェクトを国の支援を得て立ち上げたいという。「従来の透明人間ではなく、何でもできる透明人間が現れるかも」と夢を描く。

 

2010.11.01 東工大、画像情報を用いて力覚提示できるシステム開発、手術システムなどに応用へ

　東京工業大学の川嶋健嗣准教授らは、目による認識と実際の動きとの差だけを用いて力の感覚を伝達できるシステムを開発した。スードハプティック（疑似力覚）という技術を利用した。カメラの前でバネを押す身振りをすると画面内のバネを押せる仕組みで、反発力を変えると画面内のバネが押される動きが遅くなり、その情報が身体に反映されてバネの反発が強まったように感じられる。手術支援ロボットの操作部などへの応用を目指す。

　システムは、パソコンと市販の通信用カメラ、マーカ用の手袋から構成。カメラで手の位置を把握して、画面内の手に動きを反映する。一度、水平方向にバネを押す身振りをして動きを登録し、数値を変えて画面内のバネの動きを遅くすると、視覚情報の認識が変化することで、実際の動きにも抵抗を感じる。鉄アレイに見える軽い物体を持つときに、認識との違いでビックリする現象と同様という。
　被験者へのアンケートと筋電による力の入り方の分析をしたところ、実際に画面内のバネの反発を強くすると腕を動かす力が強くなったことが確認された。今後は1方向以上の動きにも力覚提示できるよう研究を進める。

　「da Vinci（ダヴィンチ）」をはじめ手術支援ロボットは通常、手術部（スレーブ）と人の操作部（マスター）が離れており、手術部側で対象物に触れたとき手応えを操作部に伝えることが、より安全な手術につながると考えられている。
　また、同システムの応用分野は広く、コントローラだけでは難しい、直感的な操作が必要な機器に有効と見られる。米Microsoft社が「Xbox360」向けに、コントローラなしで身振りだけで操作できるシステム「Kinect（キネクト）」を発売予定。こうしたインターフェースに搭載できれば、新感覚のゲームの登場が期待できる。

　東工大の只野耕太郎助教、吉川大地修士2年生の共同成果。研究は科学技術振興機構（JST）CREST研究領域「共生社会に向けた人間調和型情報技術の構築」の一環。

■関連サイト
2010.10.21 早大の藤江教授ら、力覚提示により視覚障害者をナビゲートできる杖型装置を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/21waseda.html#tp

2010.08.26 産総研、3D映像に触れられる立体テレビシステム開発、手術シミュレータなどに応用
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/26aist.html#tp

2010.05.18 NHK、仮想物体の触感を伝える装置試作､力覚提示装置を統合制御､テレビに応用へ
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/18nhk.html#tp

2010.03.08 東工大、小型手術支援ロボット開発、空気圧で鉗子にかかる圧力を検知、センサ不要に
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/08kawashima.html#tp

2009.10.02 慶大、人の動作を保存・再現するシステム開発、遠隔医療や技能伝承などに応用
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091002-229e.html

2009.06.25 産総研、押す・引く・浮き上がるなどの感覚を提示する体感型釣りゲーム出展
http://robonable.typepad.jp/news/2009/06/20090625-6756.html#tp

 

2010.10.28 東研、近距離から判読できる固定式レーザスキャナ開発､搬送物の幅広バーコード対応

　東研は、搬送物の幅広バーコードを近距離から読み取れる固定式レーザスキャナ「TLMS-5600RV」を開発した。従来機種「同3500RV」で幅200mmのバーコードを読み取る場合、スキャナを20cm離して設置する必要があったが、これを5cmに縮小した。省スペース化につながる。価格は25万～35万円の見込み。マテリアルハンドリング（輸送を除く運搬管理）メーカーなどに採用を提案する。2011年に年間1,200台の販売を目指す。

　同スキャナは工場や配送センターなどで搬送物の幅広バーコードを読み取る。従来機種に比べて読み取りレンズ径を大きくしたほか、バーコード端の信号を補正して読み取る機能を搭載し、近距離でも読み取れるように改良した。
　本体の前面にUSBポートがあり、スキャナ設定値をUSBメモリから引き出せる。大規模の配送センターなどに複数台設置する場合、設定時間を短縮できる。本体側面のLANポートで工場内のネットワークに接続し、一括で管理できる。サイズは142mm（高さ）×92mm（幅）×48mm（奥行き）。

 

2010.10.26日本精工､工具寿命を推定できる工作機械向け主軸を開発､独自開発のセンサで計測

　日本精工は、工具の寿命推定が行えるセンサ機能を搭載した、工作機械向け主軸（スピンドル）を開発した。工具が寿命を迎える時期を正確に把握することができ、使用期間を最大限に延ばすことで交換頻度を低減できる。2011年はじめに試作品のサンプル出荷を開始する。顧客ニーズを反映し、同年秋には製品化する。

　工具寿命を推定できるセンサ搭載型のスピンドルの開発は業界初という。工作機械の工具の寿命は通常、外観やショット数などから判断しており、使い切っていない場合もある。センサ搭載型は工具が受ける荷重および変位をモニタリングすることで工具の摩耗度合いを判断する。

　読み取り用センサと変位を検出するエンコーダ、変位を演算するユニットを独自開発した。エンコーダからパルス信号を検出し、元の位置とずれた位置の差を割り出す。変位はμm単位で計測することができる。
　荷重と変位をモニター画面で確認し、変位の数値が通常の2倍に増えるなど極端な動きによって寿命を判断する。また、運転中のワークが損傷したときでも異常な荷重を検知し、被害を最小限に抑えられる。さらに、故障原因を推定する際のデータにも活用することができる。

　演算ユニットは高速2万回転に対応した性能を備えており、中高速の主軸にもセンサ機能を搭載できる。自動車の車輪ロック防止装置（ABS）向けに開発したセンサ技術を応用した。

■関連サイト
2010.04.22 アマダ、富士通のM2Mを利用した金属加工機械の遠隔監視システムの実現にめど
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/22fujitsu.html#tp

ロボナブル2008年9・10月特集
顧客行動の“見える化”にRT（Robot Technology）の役割を埋め込め！
PART1 顧客行動を捉えるところにこそRTの重要な用途がある
コマツ「KOMTRAX」
http://www.robonable.jp/monthly/2008_09_10/p1.html#p001-01

森精機製作所「MORI-NET Global Edition」
http://www.robonable.jp/monthly/2008_09_10/p1.html#p001-02

 

2010.10.25 愛知製鋼、感度5倍に高めた磁気センサ開発、医療機器や磁性体混入検知などに活用

  　愛知製鋼は、感度が同社従来品比5倍の磁気センサ「高感度MIセンサ」を開発し、本格販売を始めたと発表した。基板やプログラムの設計を工夫して感度を上げた。1個当たりの価格は数千～1万円。電子機器や食品分野の磁性体混入検知装置、医療機器向けなどに販売し、2011年3月に月販3,000個を目指す。

　高感度MIセンサは1nT（ナノテスラ）の超微小な磁気を検知できるのが特徴。1方向の磁気を検知する磁気ヘッドと、それを動作させる電子回路を搭載し、低周波側のカットオフ周波数を0.1Hzにすることで地磁気などの静磁場をキャンセルし、移動体が発する磁場変化を高感度で検出することができる。
　本体サイズは、縦35mm（縦））×11mm（横）×6mm（厚さ）。すでに一部の医療機関で磁性体検知ゲートに採用されている。今後は、食品や電子機器の磁性体検知装置への採用を目指す。

■関連サイト
2010.03.01アルプス電気､長距離検知が可能な磁気センサ開発､扉の開閉･部品の脱着検知で利用
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/01alps.html#tp

2010.01.26 BLオートと兵庫県立工業技術センター､磁気式触覚センサ開発､10万円以下を目指す
http://robonable.typepad.jp/news/2010/01/26blauto.html

2009.02.17 アルプス電気、コネクタ接続型の磁気センサをサンプル出荷
http://robonable.typepad.jp/news/2009/02/20090217-45b5.html

2008.02.25 リベックス、シリンダーロッド位置計測用の変位磁気センサを発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/02/20080225-943f.html

 

2010.10.21NICTとATR､脳情報の抽出で新手法､指先の動きを高精度に再構成､意図伝達に寄与

　情報通信研究機構（NICT）と国際電気通信基礎技術研究所（ATR）は指先を動かし、医療用検査で使う機能的磁気共鳴断層撮影装置（fMRI）などで得た脳活動のデータから、指先の動きに関連する脳情報を効率的に抽出する手法を開発した（図は概念図）。脳情報から再現した指先の動きを20msec間隔でコンピュータ上に表示することができる。指を動かすという普段通りの動作のため、利用者に特殊な訓練や負担をかけずに済む。
　運動にかかわる脳情報を効率的に読み出し、自然な運動を高精度で再構成する技術は世界で初めてという。思い描いたイメージや意図を伝える技術の開発が期待できる。研究開発の成果は、国際科学誌ニューロイメージに掲載する。

　事故や病気で歩行困難になった患者のリハビリなどに、脳活動による機械制御技術（ブレインマシンインターフェース：BMI）が注目されている。脳の活動を読み取る際、脳を傷つけない非侵襲計測が日本では盛んとなっている。ただし、信号処理しやすい脳波パターンを使うため、ユーザーを長期間にわたり訓練する必要があった。

　1msec間隔の時間解像度を持つ脳磁図（MEG）と、数mm単位の空間解像度を持つfMRIを用いて脳活動を計測。被験者それぞれの装置の中で仰向（あおむ）けにさせ、手首の動きだけで人指し指の先を様々な方向に動作させた。
　指を運動させた際の脳活動を、fMRIであらかじめ計測し、活発に働いている脳の位置情報を取得。fMRIデータの位置情報を参照することで、MEGデータから指先の運動に関わる信号を効率的に抽出し、高精度で運動を再編成することができる。

　開発した手法の利用によりBMIに、ユーザーが「自分自身が操作している」という主体感・操作感を付加することができる。今回は脳活動をオフラインで解析・再構成したが、今後はリアルタイムで運動を再構成することに取り組む。またMEGやfMRIの代わりに、脳波記録装置や近赤外光計測装置などに置き換えていくことで、軽く持ち運びできる装置の開発を目指すという。

■関連サイト
2010.08.23 長岡技科大の中川教授、喜びや怒りなど感性を光で計測してロボを制御する技術開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/23nagaoka.html#tp

2010.03.30　産総研、携帯電話の半分以下のサイズのBMI装置開発、脳波を計測して意思伝達
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/30aist.html#tp

2010.03.23 長岡技科大､人間の脳波で電動車椅子を動かすことに成功､抱いた感情から脳波を解析
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/23nagaoka.html

2009.07.21 長岡技科大、感情を想起したときの脳波を用いたロボット制御技術を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/07/20090721-ab25.html

2009.06.30 理研とトヨタ、脳波で電動車椅子をリアルタイム制御するシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/06/20090630-9f53.html

2009.04.01 ホンダとATR、島津、考えるだけでロボットを制御するBMI技術を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/04/20090401-atrbmi.html

2009.03.20 長岡技科大、感性の数値化をより簡易に、2電極で脳波計測が可能
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090320-2-0fe4.html

2008.11.21 長岡技科大、光りを使って感性を計測するシステム開発、福祉やロボに応用
http://robonable.typepad.jp/news/2008/11/20081121-f2d7.html

2008.05.15 長岡技科大、脳波から人の感性を即時計測するシステム開発
http://robonable.typepad.jp/news/2008/05/20080515-eba6.html

記者ルポ
「人間とロボットは以心伝心する？ 脳インターフェースの最前線を追う」
http://robonable.typepad.jp/report/2009/04/post-800e.html

2010.10.20 大日本印刷、顔認識技術を組み合わせたデジサイ開発、広告効果を測定サービス開始

　大日本印刷は、デジタルサイネージにカメラを搭載し、顔認識技術により広告効果を測定するサービス「ヒトログ」を月内に開始する。性別や年齢、視聴時間など、詳細なデータが取得できるマーケティングツールとして提案する。レンタル価格は1週間あたり35万円から。従来は装置の価格が300万～400万円ほど要していた。レンタルで多様なニーズの取り込みを図り、2011年3月期までに30件の受注を目指す。

　ヒトログは、デジタルサイネージに取り付けたカメラとパソコンを用いて視聴者の性別や年齢層などのデータを蓄積する。カメラは録画せずにデータを瞬時に取得して解析するだけに使用するなど、個人情報に配慮した。
　デジタルサイネージのサイズは60インチ以下のタイプと、120度程度の広視野角の測定に優れた魚眼タイプの2種類を用意。魚眼タイプは視聴者数だけでなく通過者数も計測できるため、視認率の分析も行える。また従来品と異なり、距離だけではなく、どこの場所から電子看板を見ていたのか、も確認できる。個人の視聴時間や撮影エリア内の移動履歴、視聴場所の測定が行える。

　大日本印刷では8月から、ジェイアール西日本コミュニケーションズなどと共同で、駅構内で電子看板を使っての広告効果の実証実験を行うなどデジタツサイネージを使ったサービスの強化を進めている。

■関連サイト
2010.08.11 JR東日本ウォータービジネス、マーケティング機能搭載の自販機を展開、OKAOで判別
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/11jr.html#tp

2010.03.31 グローリー、顔画像から性別年齢を推定するソフト発売、本人認証技術を応用展開
http://robonable.typepad.jp/news/2010/04/1glory.html#tp

2010.03.15 NEC、RFID、顔認識を組み合わせたデジタルサイネージ出展、顧客の購買過程を計測
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/15nec.html

2010.02.07 ARを活用した高機能なデジタルサイネージシステムが競演、ロボラボ主催の実証実験
http://robonable.typepad.jp/news/2010/02/05roborabo.html#tp

2009.07.02 NEC、デジサイ事業の売上高を500億円規模に、顔認識技術を生かした分析を提案
http://robonable.typepad.jp/news/2009/07/20090702-nec500.html

2009.03.18 OKI、デジサイ市場に参入、視聴者の属性情報を判定する顔認識ミドルウエア発売
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090318-oki-b3.html

2008.11.28 【ICRT2008】生野金属、リサイクルゴミの減容を行うロボ開発、ログの蓄積も可能
http://robonable.typepad.jp/news/2008/12/20081128-icrt-1.html#tp

ロボナブル2008年9月・10月特集
『顧客行動の“見える化”にRT（Robot Technology）の役割を埋め込め！』
『PART2　顧客行動のモニタリングに役立つ技術・ソリューション（2）デジサイから動線管理までをカバーする「性別年齢自動推定技術」（「FieldAnalyst」：NECソフト、「OKAO Vision」：オムロン）』
http://www.robonable.jp/monthly/2008_09_10/p2.html#p002

2010.10.14 オムロン、360度方向の風量を計測できるセンサユニット完成、空間の快適性の向上に

　オムロンは、360度方向の風量を計測できる「MEMSフローセンサユニット」を完成した。室内環境の快適性を構成する主因である温度、湿度、風速を同一個所で計測して無線通信が行える。室内空調の快適性向上と省エネルギーへの貢献を想定する。家庭用エアコンのコントローラへの展開も視野にエアコンメーカーに加え、ハウスメーカーや建材メーカー、住設機器メーカーなどに向け提案する。

　風速と風量を検出する気流センサを従来の1軸から2軸に増やし、360度方向の気流を計測できるようにした。センサ素子上に風が流れることで発生する温度の差を風速と風量に変換する。ユニットには1.55mm角のMEMS気流センサ素子のほか温度、湿度センサや無線機能などを組み込んだ。

　エアコンは従来、室内機の湿度計測や赤外線センサによる室内温度分布をもとに、風速や温度、風向きを自動制御している。快適性を最適化したい場所にセンサユニットを設置し、温度、湿度、風速を維持する制御ができれば、省エネにもつながると見ている。

  なお、同センサは7月28日～30日開催の「第21回 マイクロマシン／MEMS展」で参考出品し、これを活用して快適な空調を可能にする最適制御システムとして紹介。ここでは体感温度に直接影響するとされる風速に加え、室温と湿度をセンシングし、これらの情報を組み合わせることで快適な室内環境を提供できることをアピールした。

■関連サイト
2010.08.02 オムロン、住宅・住設メーカーに向けフローセンサを使った室内環境の最適制御を提案
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/02omron.html#tp

連載講座 業界標準技術を理解する
その1 住空間のロボット化を支えるキーテクノロジー「OSGi」
第2回　OSGiを利用したホームサービス　－機器操作の自動化が１つのターゲット
http://robonable.typepad.jp/trend/2007/08/osgiosgi_fa5c.html#tp

2010.10.13 慶大、指で3D映像の触覚を再現するシステム開発、触覚インターフェースを通じて実現

　慶応義塾大学大学院メディアデザイン研究科の舘暲（たちすすむ）教授らは12日、実空間に投影した3次元（3D）映像を直接指で触れられる多視点裸眼立体ディスプレイシステム「PePro3D」を開発したと発表した。特殊なメガネをかけずに、目の前に映し出された3D映像に触ると、あたかも実物に触れたような感覚を触覚インターフェースで再現する。実際に映像が映し出される場所を触れられるシステムは初という。触れられる3Dテレビや3D教材、博物館の展示などに応用する。

　液晶ディスプレイを使って42台のプロジェクタが15m間隔で並んだ状態をつくり出す。プロジェクタからの光線をハーフミラーに通し、微小なガラス玉の粒でできた反射スクリーンに3D映像を投影する。異なる方向から撮影した42の画像から2つを選び、視差を利用して3D映像に結像する。右手の人さし指に触覚インターフェースをはめて3D映像を触ると衝撃を感じて映像も動かすことができる。
　従来の3Dシステムは特殊なメガネを使用したり、ディスプレイ上に映した映像に離れた場所から触ったりする手法だった。舘教授は「3Dと触る場所を完全に一致したシステムを実現した」と話す。

　科学技術振興機構（JST）のプロジェクトの一環で開発した。14日から日本科学未来館で開催される「デジタルコンテンツEXPO」で展示する。

■関連サイト
2010.08.26 産総研、3D映像に触れられる立体テレビシステム開発、手術シミュレータなどに応用
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/26aist.html

2010.05.18 NHK、仮想物体の触感を伝える装置試作､力覚提示装置を統合制御､テレビに応用へ
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/18nhk.html#tp

2009.10.02 慶大、人の動作を保存・再現するシステム開発、遠隔医療や技能伝承などに応用
http://robonable.typepad.jp/news/2009/10/20091002-229e.html

2009.07.30 NiCT、3D立体映像と接触音とともに物体の感触を提示するシステム公開
http://robonable.typepad.jp/news/2009/07/20090730-nict3d.html#tp

2009.07.24 NTTドコモ、音や映像に続く対話としてマスター・スレーブ方式の遠隔操作を公開
http://robonable.typepad.jp/news/2009/07/20090724-ntt-99.html

2009.06.25 産総研、押す・引く・浮き上がるなどの感覚を提示する体感型釣りゲーム出展
http://robonable.typepad.jp/news/2009/06/20090625-6756.html#tp

トレンドウォッチ
触覚インターフェースは技能伝承に使えるのか？－名工大、触覚技術のメカニズム解明へ－
http://robonable.typepad.jp/trendwatch/2008/05/post-a79c.html

2010.10.09 エプソントヨコム、4翼ヘリコプターでジャイロセンサの性能をPR、安定したホバリング披露

　エプソントヨコムは10月5～9日開催の「CEATEC JAPAN2010」で、同社のジャイロセンサ（角速度センサ）使用例として、仏Parrot（パロット）社が9月16日より国内販売を開始した4翼ヘリコプター「AR.Drone」の飛行デモを行った。慣性センサには、3軸加速度センサと2軸角速度センサ（ロール、ピッチ）、1軸角速度センサ（ヨー）を搭載しており、同社のセンサはヨー方向の検知に使用している。これらにより安定したホバリングが行えるのを披露した（文末の動画）。

  AR.Droneは、フロントカメラで捉えた映像をiPhoneやiPadの画面を見ながら、タッチパネルに触れたり傾けたりして操作できるのが特徴。フロントカメラと機体下部の垂直カメラで地上や壁に配置したARマーカを検出したり位置を認識したりすることで、AR（Augmented Reality：拡張現実）を活用したゲームを楽しむこともできる（ゆえに製品名に付されている）。WiFi通信により他のプレーヤーと空中戦をすることも可能で、App Storeから操縦アプリケーションを購入すれば楽しむことができる。

  推進のためのスラスター（プロペラ）には、左回転と右回転の2種類を2基ずつ計4基を搭載。これらの回転力を調整することによりXYZ方向に加え、ヨー方向の制御も行えるようにしている。例えば、各プロペラの回転数を同じにしたときは、それぞれの回転力で発生した反力を相殺して向きを固定するが、右回転を大きくすれば左方向に、左回転を大きくすれば右方向にという具合に、プロペラの方向を変えなくても機体の方向を任意に変更することができる。このような構成ゆえに、ヨー方向の検知にエプソントヨコムの角速度センサを使用した。各プロペラの駆動は、出力15W、3,500rpmのブラシレスモータで行っている。
　また、機体底部には超音波高度計を搭載しており、離陸後地上から80cmの地点で自動的にホバリングするようにしている。

  このような飛行体の制御では、位置や速度センサの情報をフィードバックし、スラスタを駆動して目標軌道に沿うようにするが、位置誤差や速度誤差のセンシングに時間がかかるため、誤差が収束しないことが多い。また、スラスタは流体を利用して推力を発生するため、指令した推力と実際に出力した推力との間には流体の非線形ダイナミクスが存在し、制御性能に悪影響を及ぼす。
　AR.Droneも基本的には同様の制御方式をとっており、慣性センサと連動した垂直カメラにより画像を比較・参照することで気流の乱れの影響を補正している（同社資料より）。これにより安定制御を可能にしているようだが、さらなる詳細については今後、調査を終えしだい紹介する。

■AR.DroneJAPAN
http://www.facebook.com/ardroneJAPAN

■関連サイト
2010.10.04 エプソントヨコム、水晶ジャイロ搭載の慣性計測ユニット開発、来年4月にサンプル出荷
http://robonable.typepad.jp/news/2010/10/04epson.html#tp

2010.09.13 エプソントヨコム、クルマの横滑り防止や横転時保護などに向けジャイロセンサ4種を発売
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/13epson.html

2010.07.29 安定飛行まであと一歩！ 菱田伸鉄工業と立命館･金岡研究室のロボット飛行船、応答性に課題あり、システムの見直しで改善へ
http://robonable.typepad.jp/news/2010/07/29mmse.html#tp

2010.05.29 菱田伸鉄工業と立命館の金岡研、外乱下でも安定制御が可能なロボ飛行船を公開
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/27mmse.html#tp

2010.02.24 エプソントヨコム、小型6軸センサを5月に販売、ジャイロ･加速度センサを1パッケージ化
http://robonable.typepad.jp/news/2010/02/24epson.html#tp

 

2010.10.09 産総研、トレッドミル上を歩くだけで歩行評価できるシステム開発、力覚センサを活用

　産業技術総合研究所 デジタルヒューマン工学研究センターの青木慶技術研究員らは5～9日開催の「CEATEC JAPAN2010」で、トレッドミル上を歩行するだけで歩行評価ができるシステム（写真）を公開した。トレッドミルの四隅に設置した力覚センサにより足反力を計測し、歩行データベースと比較・参照することで歩行時の特徴を推定・評価することができる。モーションキャプチャーなど運動変位データをもとに運動解析をするシステムと異なり、身体に機器類を装着する手間がなく、簡易に評価することができる。個人に合わせた歩行指導のほか、リハビリ効果の検証に役立つと見込まれる。

　足反力をもとに歩行時の各関節の使い方を推定・評価する手法の確立により実現した。
　具体的には、「膝の使い方」「股関節の使い方」「足首の使い方」をもとに行う。健康な被験者19名を対象にした実験の結果、各関節の使い方により、膝を曲げて地面を踏みしめるように歩く「ガシガシ歩き」、膝を伸ばして膝の筋肉を使わずに歩く「スタスタ歩き」、股関節を伸ばして身体を前に出す「股関節開き大」、股関節をあまり伸ばさずに身体を前に出す「股関節開き小」の4パターン（下図）に大きく分類されることを明らかにしている。実験時に取得した、被験者19名の歩行1周期当たりの脚の各関節の角度およびモーメントのパターンを606個のパラメータ群として歩行データベースに登録してあり、これらと比較・参照し、各歩行パターンにマッピングすることで評価をする。

  歩行時の特徴の推定は、トレッドミルの四隅に設置した3軸力覚センサで行う。計測した足反力から歩行周期を割り出すとともに、足反力の移動方向および速度、体重などから足首と膝、股関節の角度および発生するモーメントを推定することで各関節の使い方を捉えている。上述のように足反力をもとに歩行時の特徴を推定できるようにしたことで、力覚センサのみを使えばよいシステム構成となった。

　開発したシステムの利用により歩行の様子や特徴を容易に推定できるようになり、個人に合わせた歩行指導が可能になる。また、トレーニングの介入による歩き方の影響やリハビリ効果の検証などにも役立てることができる。

脚の各関節の使い方をもとにした歩行特徴のマッピング

 

 

 

 

 

 

■関連サイト
2010.09.22 THE BRAIN MEDICAL社、モーションキャプチャーシステム開発、トレーニング用途向け
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/22brain.html#tp

2009.11.21 ZMP､入力装置の研究に使えるモーションセンサをSDKとして発売､Windows7に対応
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/21zmp.html

2009.03.02 東大IRT研究機構、リアルタイムで体内を力学的に解析する技術を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090302-irt-34.html#tp

2009.01.27 須磨歩行、加速度センサなどを用いて歩行姿勢を解析・指導するサービス開始
http://robonable.typepad.jp/news/2009/01/20090127-36f4.html#tp

2008.11.27 アイシン、歩行訓練システムを開発、介護施設にレンタル提供
http://robonable.typepad.jp/news/2008/11/20081127-f2e9.html#tp

2010.10.08 パナソニック電工、開発中の赤外線アレイセンサ公開、静止人体や移動人体の検出可

　パナソニック電工は、10月5～9日開催の「CEATEC JAPAN　2010」で開発中の赤外線アレイセンサ「Grid-EYE」（写真の赤い楕円部）を参考出展した。MEMS技術によりサーモパイル素子を（熱エネルギーを電気エネルギーに変換する電気部品）を2次元マトリックス状に多画素化した構造を持ち、エリア内での熱源の温度分布に加え、人の移動方向の検知もできる（文末の動画）。人感センサとして利用することもでき、天井付近に設置すれば、「8畳間ぐらいの狭空間であれば人の侵入検知にも使える」（同社説明員）という。安全規格で要求される「物体検出」に使える可能性がある。2011年春頃の製品化を予定しており、価格は1個当たり数百円程度に抑えるという。

　Grid-EYEは、サーモパイル素子を8（縦）×8（横）（＝64素子）と2次元マトリックス状に多画素化したもの。1つひとつの素子が熱画像として検知することができ、エリア内での熱源の温度分布に加え、人の移動や静止、移動方向も検知することができる。照明機器や家電製品などの省エネ制御に役立てることを目的に開発したものだが、特定エリア内での人の侵入検知も可能で、安全性を確保するための人感センサとして使える可能性がある。

　例えば、視覚による安全防護装置（Vision Based Protective Devices）に関する安全規格「IEC 61496-4」では、背景にpassive pattern（例えば縞模様などの規則的な配列）を設定しておき、そのパターンの遮蔽を単独センサによる2次元イメージで検出することで人の侵入を検出。一部が遮蔽されると安全性を確保できないとして、ロボットを停止したり安全状態に移行したりすることを規定している。Grid-EYEは2次元マトリックス状に人の侵入を検出することができ、同規格が定める2次元イメージでの検出に近いと言える。

　現在のGrid-EYEのおもな仕様は、サイズが11.8（長さ）×10.2（幅）×4.0mm（高さ）。絶対温度精度は±2.5度。フレームレートは10フレーム／秒。検出対象温度は－20～100度。

2010.10.06 セコム、レーザ距離センサを応用した防犯センサ発売、監視範囲の自己学習機能も搭載

　セコムは、レーザ距離センサを応用した屋外侵入監視センサを開発、発売を開始した。赤外線レーザを最大30m先まで、180度の水平（扇状）に走査して警戒エリアを2次元で監視する。目が届きにくい屋外敷地への侵入を1台で監視できるため、監視コストの削減が見込まれる。価格は、センサとコントローラのセットで32万円（消費税や工事費は含まず）。広い敷地を保有する事務所や店舗、工場や学校などに向け、初年度1万台の販売を目指す。

　建物の外壁面に設置したセンサが赤外線レーザを半円状に高速走査し、物体からの反射光からサイズや移動距離、速度、滞留時間を測定して人や車両などの侵入を検出する。侵入者を検知するとコントローラが警報音で知らせる。鳥や小動物、雨などは排除するように設定されている。

　監視範囲を変更できる自己学習機能も搭載。警戒前に警エリアに駐車された車両や搬入された資材などの障害物を測定し、侵入物体でないと判断した場合は監視範囲を変更する。つまり、レーザ走査できない範囲（死角）として扱い、走査できる範囲のうち監視が必要なエリアのみを監視範囲として自動設定することができる。設置後に監視範囲を柔軟に変更できるため、環境の変化が大きい屋外での監視に適している。

  オプションでオンライン・セキュリティシステムと連動することにより、侵入異常を検知した場合は同社のコントロールセンターに自動通報することが可能。また、監視カメラと連動させることでセンサでの検知情報をもとに画像を記録したり、威嚇したりすることもできる。

■関連サイト
2010.09.01 セコム、強盗対策のセキュリティシステム発売、画像処理と音声認識で異常を自動検出
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/01secom.html#tp

2010.08.19 三菱電機ビルテクノ、エスカレータでの転倒検知システム発売、レーザ測域センサ使用
http://robonable.typepad.jp/news/2010/08/19mitsubishi.html#tp

2010.03.15 北陽電機、3次元測域センサの試作品など、レーザ測域センサの応用システム紹介
http://robonable.typepad.jp/news/2010/03/15hokuyo-auto.html#tp

2009.03.06 北陽電機、来場者のカウントや行動追跡も行えるデジサイシステムを出展
http://robonable.typepad.jp/news/2009/03/20090306-640f.html

2009.02.06 北陽電機、測域センサを用いた入退場者の流量計測の実証実験を実施
http://robonable.typepad.jp/news/2009/02/20090206-4d30.html

 

2010.10.04 エプソントヨコム、水晶ジャイロ搭載の慣性計測ユニット開発、来年4月にサンプル出荷

　エプソントヨコムは、2011年度をめどに小型慣性計測ユニット（Inertial Measurement Unit：IMU）に参入する。3軸角速度センサ（ジャイロセンサ）と3軸加速度センサからなる慣性計測が行える装置で、来年4月にサンプル提供を開始する。IMUは一般に小型化と安定性が相反する関係にあるが、同社はMEMSを水晶に応用した「QMEMS」技術をもとに製品化する。

　同社は、手振れ補正やナビゲーションシステム用途に向けたジャイロセンサや、モーションセンシングに向け3軸の水晶ジャイロセンサと3軸の加速度センサを1パッケージ化した6軸センサを提供している。より扱いやすい慣性計測ユニットとして開発を進めてきた。

　開発中の小型IMUには1秒当たり±300度の角速度を検出するジャイロセンサと±3Gの3軸加速度センサを搭載する。角速度が1時間当たり6度以下のバイアス安定性(*)と0.24度以下の（一定時間の角度誤差）を実現しており、それぞれ従来品と比較して1/4、1/8と高精度かつ高い安定性を達成している。また、補正技術により動作温度範囲内で1時間当たり0.005度と高いバイアス安定性も実現している。

　高精度のIMUは軍事向けを中心に普及しているが、大型のため民生用には使いにくかった。産業機器のモーション解析・制御や移動体制御、振動制御・安定化といった幅広い用途に向け提案する。

■注釈
＊：指定された有限のサンプル時間と時間間隔の平均より計算されるジャイロ出力バイアスの1/fノイズ密度の特徴を持つ不規則変動量のことを言う（同社ホームページより引用・転載）。

■関連サイト
2010.09.13 エプソントヨコム、クルマの横滑り防止や横転時保護などに向けジャイロセンサ4種を発売
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/13epson.html

2010.02.24 エプソントヨコム、小型6軸センサを5月に販売、ジャイロ･加速度センサを1パッケージ化
http://robonable.typepad.jp/news/2010/02/24epson.html#tp

2010.01.14 STマイクロ､加速度とジャイロ一体のモーションセンサ開発､高速～低速の動作検出可
http://robonable.typepad.jp/news/2010/01/14st.html

2009.11.21 ZMP､入力装置の研究に使えるモーションセンサをSDKとして発売､Windows7に対応
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/21zmp.html

2009.11.06 ZMP、早大高西研の人間計測センサの事業化で合意、Windows7との連携で用途開発
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/20091106-zmpwin.html
　

2010.10.02 オムロン、色や材質が変化しても安定計測が可能なCMOS搭載レーザ変位センサ発売

　オムロンは、ワークの色や材質が変化しても安定して計測できるレーザ変位センサ「形ZX2シリーズ」を開発、10月1日より発売を開始した。独自のCMOSイメージセンサの採用とレーザ光の出力を無段階に調整できる機能により従来、困難だった金属やゴム、透明体などの高速かつ確実な計測を可能にした。また、センサ設定も容易に行える。価格は、同社従来比1/3となる8万8,000円（税抜）。

　レーザ変位センサは、レーザ光をワークに照射し、その反射光の位置や距離をPSDやCMOSなどの受光素子で検出することで、その変位量を計測する。
　発売したセンサには受光素子にCMOSイメージセンサを採用。同センサは露光時間を調整できるため、他の受光素子よりもワークの色や材質の影響を受けずに計測できる。様々な業界でワークの高さや厚み、反りなどの計測で多用されているが、その反面、事前にマニュアル設定を行うといった煩雑さがあった。

　そこで、レーザ光の出力を無段階に調整できるアルゴリムの実装により、従来計測が困難だった黒色や鏡面などにも様々な色や材質にも対応できるようにした。同時に、露光時間など計測パラメータを自動設定できる機能の搭載により、ワークが複数混在する用途やワークの表面状態が一定でない場合でも、センサ設定を容易に行えるようにした。高精度な検査から簡易検査まで幅広く対応することができる。

　投光センサヘッドにはスポットタイプに加え、ラインビームも用意。乱反射の影響を低減することができ、高速移動するワークに対しても確実に計測できる。また、保護構造はIP67に準拠しており、粉塵や水がかかるような場所でも利用することができる。

■関連サイト
2010.06.25 オムロン、金属面や光沢面も安定して検査ができる手のひらサイズの視覚センサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2010/06/25omron.html

2010.05.17 オムロン、EtherCAT対応の視覚センサ発売、位置決め専用により安定した検出可能
http://robonable.typepad.jp/news/2010/05/17omron.html#tp

2009.11.13 【追記】オムロン､3眼ステレオ視による画像認識技術を開発､ピッキングの自動化を提案
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/13-omron.html#tp

2009.11.03 オムロン、検査･計測処理や大量の画像保存などを並列処理する視覚センサ発売
http://robonable.typepad.jp/news/2009/11/20091102-69cf.html

2008.09.23 オムロン、500万画素対応の外観検査向け視覚センサを発売
http://robonable.typepad.jp/news/2008/09/20080923-500-5d.html#tp

 

2010.10.02 福島大、低バックラッシで高出力の小型アクチュエータ開発、ロボハンドなどに応用可能

　福島大学 理工学群 共生システム理工学類の高橋隆行教授は、9月29～10月1日開催の「イノベーションジャパン2010」で、0.01度以下のバックラッシでありながら、100度以上と出力範囲が大きい小型精密アクチュエータを出展した。立体カム機構（写真左）と変形クラウンギヤ減速機（写真右）を組み合わせた独自の伝達機構によるもので、これらをφ10mmに納めた。従来、この程度のサイズでバックラッシが小さい伝達機構はハーモニックドライブ（波動歯車装置）などに限られていた。直列に接続すれば多自由度マニピュレータを構成したり、各指に搭載すればロボットハンドに応用したりすることができ、高精度かつ高出力が要求されるシステムでの利用が期待される。

　出展したアクチュエータはブラシレスDCモータに加え、立体カム機構と変形クラウンギヤから構成され、これらの伝達機構の組み合わせにより出力範囲が大きく、かつ低バックラッシな動作を可能にした。
　立体カム機構は、2つの3次元的なカム面を有するカムとカムフォロワから構成され、2つの3次元カム面をカムフォロワが挟み込むかたちで接触している（下図左下参照）。カムの回転軸とカムフォロワの回転軸にはそれぞれオフセットがあり、これにより大きな出力範囲が得られる。また、カム全体で荷重を支えるため、小型化しても大きな伝達力が得られる。

　変形クラウンギヤは、押し付けロータと固定ギヤ、回転ギヤから構成。回転ギヤは撓（わた）むことが可能なスポークにより出力軸に接続され、押し付けロータにより固定ギヤに押し付けられている。固定ギヤと回転ギヤは歯数が1枚だけ異なっており、押し付けロータが回転すると、回転ギヤは歳差運動（みそすり運動：自転している物体の回転軸が円を描くように揺れる運動）をする。これにより押し付けロータが回転すると、回転ギヤは1歯分のみ回転をする（下図右下参照）。

　回転ギヤが最も深く押し付けられている場所から180度離れた2個所（全周で2個所）で挟み込むように固定ギヤに接触しているため、理論的にはノンバックラッシになっている。また、固定ギヤの歯数を回転ギヤの歯数に対して少なくするか、もしくは多くするかにより入出力軸の回転方向を同一に、あるいは反対できる特徴もある。

  同展では、指の各関節に立体カムを組み込むことだ多自由度のロボットハンドを披露した。直列に接続すれば多自由度マニピュレータを構成できる特徴から現在は、低侵襲手術用機器への応用を想定した研究開発を進めているという。

 

 

 

 

 

 

 

 

■関連サイト
2010.09.01 信州大とハーモニック・ドライブ、塩ビゲル利用の高分子アクチュエータとブレーキを開発
http://robonable.typepad.jp/news/2010/09/1hds.html

2008.12.16 ハーモニック・ドライブ、サーボアクチュエータを小型化・トルク向上
http://robonable.typepad.jp/news/2008/12/20081216-0b16.html

2008.12.02 シチズン千葉精密、ACサーボモータ内蔵型の波動歯車減速機を開発
http://robonable.typepad.jp/news/2008/12/20081202-ac-79b.html

連載「勝手に制御分析！あのロボットはどう動く？」
第13回 「変形ロボットの力学　－“格好良い変形”を支える姿勢制御を分析－」
http://robonable.typepad.jp/roboist/2010/03/post-091225.html#tp