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

従来の研究では，表面的な変形特性を表現することが中心的な課題であり，内部の挙動や力学量の分布に関しては，センシングの手法が限られていることもあり，未開拓の部分が多い．本研究では，柔軟物の内部センシングの技術として，マイクロメカニカルセンサと3Dイメージング技術を融合するとともに，アダプティブグリッドの技術を基盤として，柔軟物の適応的なモデリング技法を確立する点に意義がある． (提案書 全文)

メンバー

	平井　慎一	立命館大学・理工学部・教授
	田中　弘美	立命館大学・情報理工学部・教授
	鳥山　寿之	立命館大学・理工学部・教授
	登尾　啓史	大阪電気通信大学・総合情報学部・教授
	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
	徳本　真一	和歌山工業技術センター・副主査研究員

報告書

報告書

ワークショップ

Workshop on Modeling, Identification, and Control of Deformable Soft Objects
November 2 (Friday) in conjunction with  IROS 2007  Oct.29 - Nov.2, 2007, San Diego, U.S.A.

研究発表

• Penglin Zhang, Shinichi Hirai, and Kazumi Endo, A Feature Matching-based Approach to Deformation Fields Measurement from MR Images of Non-rigid Object, Int. J. of Innovative Computing, Information and Control, Vol.4, No.7, pp.1607-1615, July, 2008
• 井川 武思, 登尾 啓史, 階層レオロジーMSDモデルの形状精度と計算時間について, 日本VR医学会論文誌, Vol.6, No.1, pp.11-23, 2008.
• 井上貴浩, 藤井郁夫, 平井慎一, Qiang Wang, Dzung Viet Dao, 杉山進, マイクロフォース・モーメントセンサ埋め込み型柔軟指先の製作と圧縮実験による評価, 日本機械学会論文誌C編, Vol.73, No.736, pp.3228-3233, 2007
• 吉田晴行, 氏部史章, 登尾啓史, 力/形状でキャリブレーションしたMSDレオロジーモデルの力/形状の再現性について, 日本VR医学会論文誌, Vol.5, No.1, pp.40-49, 2007
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Elastic Model of Deformable Fingertip for Soft-fingered Manipulation, IEEE Transactions on Robotics, Vol.22, No.6, pp.1273-1279, Dec., 2006
• 友國誠至, 平井慎一, 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, 日本バーチャルリアリティ学会論文誌, Vol.10, No.3, pp.443-452, 2005
• Ranjith Amarasinghe, Dzung Viet Dao, Toshiyuki Toriyama, and Susumu Sugiyama, Design and fabrication of a miniaturized six-degree-of-freedom piezoresistive accelerometer, Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol.15, pp.1745-1753, 2005

• Penglin Zhang, Shinichi Hirai, and Kazumi Endo, A Method for Non-rigid 3D Deformation Fields Measurement: Application to Human Calf MR Volumetric Images, Workshop on Modeling, Identification, and Control of Deformable Soft Objects, IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, San Diego, U.S.A., November, 2007
• Yasuyo Kita, Shinichi Tokumoto, and Shinichi Hirai, On Compression Model for Integrative Analysis of Different View Breast Xrays, Workshop on Modeling, Identification, and Control of Deformable Soft Objects, IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, San Diego, U.S.A., November, 2007
• Penglin Zhang, Shinichi Hirai, Kazumi Endo, and Shigerhiro Morikawa, Local Deformation Measurement of Biological Tissues Based on Feature Tracking of 3D MR Volumetric Images, 2007 IEEE/ICME Int. Conf. on Complex Medical Engineering (CME2007), pp.707-712, Beijing, May 23-25, 2007
• Takeshi Ikawa and Hiroshi Noborio, On the Precision and Efficiency of Hierarchical Rheology MSD Model, Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, pp.376-383, 2007.
• Haruyuki Yoshida, Fumiaki Ujibe, and Hiroshi Noborio, Force/Shape Reappearance of MSD Rheology Model Calibrated by Force/Shape Sequence, Proc. 17th Int. Conf. on Artificial Reality and Telexistence, pp.121-128, 2007.
• Junji Muramatsu, Takashi Ikuta, Shinichi Hirai, and Shigehiro Morikawa, Validation of FE Deformation Models using Ultrasonic and MR Images, Proc. 9th Int. Conf. on Control, Automation, Robotics and Vision, pp.1091-1096, Singapore, December, 2006
• Haruyuki Yoshida, Masaya Morino, Norihisa Ogawa, and Hiroshi Noborio, A Force/Displacement Transformation Method for Digitalized Virtual Deformable Object, Proc. 9th IEEE Int. Conf. on Control, Automation, Robotics and Vision, pp.1197-1102, Singapore, December, 2006.
• Hiromi T. Tanaka, Yoshinori Tsujino, Takahiro Kamada, and Hyung Quang Huy Viet, Bisection Refiniment Based Real-Time Adaptive Mesh Model for Deformation and Cutting of Soft Object, Proc. 9th IEEE Int. Conf. on Control, Automation, Robotics and Vision, pp.1103-1110, Singapore, December, 2006.
• Ikuo Fujii, Takahiro Inoue, Dzung Viet Dao, Susumu Sugiyama, and Shinichi Hirai, Tactile Perception Using Micro Force/Moment Sensor Embedded in Soft Fingertip, Proc. IEEE Sensors, pp.558-562, Daegu, Korea, October, 2006
• Huynh Quang Huy Viet, Takahiro Kamada, Yasufumi Takama, and Hiromi T. Tanaka, A Virtual Surface Cutting Operation Using Mesh Refinement Method, Proc. 20th Int. Congress and Exhibition of Conputer Assisted Radiology and Surgery (CARS06), pp.150-152, June, 2006.
• Huynh Q.H. Viet, Takahiro Kamada, Naoki Ueda, and Hiromi T. Tanaka, Deforming Rheological Objects Using an Adaptive Mesh, Proc. 15th Int. Conf. on Computer Graphics and Applications, 2005
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Local Minimum of Elastic Potential Energy on Hemispherical Soft Fingertip, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.2319-2324, Barcelona, April, 2005

• 遠藤和美, 張鵬林, 平井慎一, 徳本真一, 柔軟物の内部変形計測による非一様FEモデルのパラメータ同定法の検証, 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, pp.1170-1171, 2007
• Penglin Zhang, Shinichi Hirai, and Kazumi Endo, A Feature Tracking-based Approach for Local Deformation Fields Measurement of Biological Tissue from MR Volumes, 3rd Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2007), Kusatsu, November, 2007
• Kazumi Endo, Penglin Zhang, Shinichi Hirai, and Shinichi Tokumoto, Identification of Nonuniform Physical Parameters through Measurement of Inner Deformation, 3rd Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2007), Kusatsu, November, 2007
• 遠藤和美, 村松潤治, 平井慎一, 柔軟物の内部変形計測によるFEモデルの力学パラメータ同定, ロボティクス・メカトロニクス'07講演会予稿集CD-ROM, 2007
• 山下裕礼, 山口哲, 田中弘美, 経皮的低侵襲治療シミュレーションのためのDual-Gridによる局所変形アルゴリズム, 第７回日本VR医学会学術大会, 東京, September, 2007
• 辻野圭則, 田中弘美, 多重解像度モデルを用いた柔軟物体の切断シュミレーション, 日本バーチャルリアリティ学会第12回大会, 福岡, September 2007
• 高間康文, 辻野圭則, 田中弘美, 動的適応的四面体メッシュ表現を用いた柔軟物体の変形シミュレーション, 日本バーチャルリアリティ学会第12回大会, 福岡, September 2007
• 遠藤和美, 張鵬林, 村松潤治, 平井慎一, 森川茂廣, MRIボリュームデータにおける3次元ブロックマッチングを用いたFEモデルパラメータの同定, 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, pp.1036-1037, 2006
• 徳本真一, 平井慎一, CTスキャナを用いたパラメータ同定のための柔軟物の内部変形計測, 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, pp.73-74, 2006
• 藤井郁夫, 井上貴浩, Dzung Viet Dao, 杉山進, 平井慎一, マイクロフォース・モーメントセンサ内蔵ソフトフィンガの開発と接触実験, 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, pp.488-489, 2006
• Yoshinori Tsujino, Huynh Quang Huy Viet, and Hiromi T. Tanaka, A Real-Time Dynamic Adaptive Deformable Mesh Model for Soft Objects Based on Bisection Refinement and Binary Simplification Algoritms, 2nd Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2006), Fukuoka, November, 2006
• Huynh Quang Huy Viet, Takahiro Kamada, Yasufumi Takama, and Hiromi T. Tanaka, An Adaptive 3D Surface Mesh Cutting Algorithm for Deformable Objects, 情報処理学会「画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'06)」論文集, pp.1359-1364, July, 2006.
• 藤井郁夫, 井上貴浩, 平井慎一, Dzung Viet Dao, 杉山進, MEMSフォースセンサを用いたソフトフィンガ型触覚デバイスの開発と接触実験, ロボティクス・メカトロニクス'06講演会予稿集CD-ROM, 2006
• 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, 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, ロボティクスシンポジア予稿集, pp.544-549, 2006
• 井川武思, 吉田晴行, 登尾啓史, 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, 第11回ロボティクスシンポジア予稿集, pp.26-31, 2006
• 氏部史章, 吉田晴行, 登尾啓史, 力と形状によるレオロジーモデルのパラメータ同定とその評価, 第11回ロボティクスシンポジア予稿集, pp.32-37, 2006
• フィン クァンフィ ヴィエト, 鎌田 崇廣, 植田 直樹, 田中 弘美, 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, 情報処理学会 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'05), pp.490-497, 2005
• 鎌田崇廣, フイン・クアン・ヴィエト, 植田直樹, 田中弘美, 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, Visual Computing グラフィクスとCAD合同シンポジウム, pp.209-214. 2005
• 藤井郁夫, 井上貴浩, Dzung Viet Dao, 杉山進, 平井慎一, 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, 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, pp.1123-1124, 2005

参考資料

	有限要素法シミュレータ(三次元変形計算 2006年12月22日公開)
	有限要素法シミュレータ(二次元変形計算 2006年12月1日公開)
	有限要素法シミュレータ(二次元変形計算 2006年9月13日公開)
	FEMセミナー(2005年9月12日)

関連サイト

	Virtual Rheology Project
	ハンドリング工学特論(FEMの資料)