更新情報・お知らせ
- 2021/04/08
- 全面リニューアルNEW
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1.3Dシステム研究室 総合案内
・担当教員紹介
曽根順治,連絡先:sone(at)t-kougei.ac.jp
HP: http://3dwebs.photo.t-kougei.ac.jp
連携最先端技術研究センター:https://sone276.wixsite.com/jrch-main
紹介文:企業で機械設計、コンピュータ解析、3D CADの開発リーダの業務を経験している。
東京工芸大学に赴任してからは、主にバーチャルリアリティの力覚提示デバイスの開発や
ゲームエンジンなどを活用した仮想空間システムの開発を進めている。また、人間の
感覚で重要となる触覚表現においても、技術を用いて触覚提示デバイスを開発しており、
の研究員を務めながら、研究や技術の発展を進めている。最近は、学習を組み込み、技術の知能化にも取り組んでいる。連携最先端技術研究センターのセンター長も務め、教育・コミュニケーションロボットの研究開発を主催している。ここでは、ロボット:の導入や、深層学習用のサーバーの導入、人間の生体情報を検知するセンサーを導入し、センター内および工芸融合の研究促進を行っている。
・研究分野
機械工学のロボット工学
機械工学の機械システム
情報工学のコンピュータ応用+人工知能
・学びのフィールド
専門は技術を応用したシステム開発が1つのメインテーマであり、機械システムの設計やコンピュータ解析により性能向上を図る研究を行っている。その応用がや研究開発であるシステムは、ゲームエンジンをベースとしてを活用して開発を進めており、このVRシステムはTV東京からも取材を受けた。また(微小機械電気システム)の設計開発には、やシミュレーション技術が不可欠であり、機構、電磁界、流体、音波などのマルティフィジックスが連携する解析も進めており、世の中にないデバイスの設計・開発を行っている。また、最近、発展の激しいを活用した機械学習も、VRに取り込むことも進めている。
2.曽根の研究テーマ
・概要(100文字程度)
CADやCG技術を応用したシステムVRデバイスの設計や研究開発とゲームエンジンをベースとしてC++やC#を活用してVRシステムを開発している。また、MEMS技術のVR応用や、GPUを活用した機械学習も、VRに取り込むことも進めている。
・研究テーマ(箇条書き)
VRデバイスの設計や研究開発
ゲームエンジン、C++やC#を活用したVRシステム開発
MEMS技術やマルティフィジックス解析を活用したデバイス設計・特性最適化・開発
GPUを活用した深層学習によるVRの知能化
・追加資料:動画・画像・論文
など
[1]
力覚と触覚を両方提示できるロボットの研究開発
図1.力覚と触覚の融合 図2.姿勢の計測と重力の提示機構
図3.3本指への力覚提示機構 図4.遭遇型の力覚提示機構
DCサーボモーターを10個使い、力覚、その方法、提示位置変更を3本指に提示する。また、外側は8個の大型DCサーボモータ駆動により、手首の姿勢計測と重力の提示を行っている。
図5.カーボンファイバーを使った軽量デバイス
図6.ゲームエンジンのUnityを使ったVRシステム
VRシステムは、ゲームエンジンのUnityとC++,C#を使って開発し、グラフィック、干渉や物理計算、モータの制御まですべてを行う、大規模システムを開発している。
J. Sone, 他, Development of MEMS Tactile Sensation Device for Haptic Robot,
Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.32,No.2(Apr)Special Issue on MEMS for Robotics
and Mechatronics, (2020), pp. 315-322, doi: 10.20965/jrm.2020.p0315
デモビデオ:
https://drive.google.com/file/d/1s3ETlea3Efh71JO19-aHL4W-1Q_Z8Fey/view?usp=sharing
[2] VRの知能化の研究
図7.GPU深層学習を使った、VRシステム概要
図8. 表情認識 図9. VR空間の表現
GPUを活用して、表情認識ができる深層学習システムを開発し、それを活用して、VRシステムの知能化を行っている。これらは、PythonやOpenCVをベースとした、人工知能技術を活用したシステムである。現在、論文投稿中である。
[3]コミュニケーションロボットの研究
図10.導入ロボットと深層学習用のGPUサーバー
図11.色環境を使用した教育システム概要 図12.研究システム内容
ロボット(Pepper)3台、深層学習用GPUサーバー、生体情報取得システムを導入し、教育・コミュニケーションロボットの研究・開発を進めている。これは、連携最先端技術研究センターのプロジェクトである。
Sone
Junji, 他, Feasiblity
study of psychological approach using robotics for education and communication,
Global Journal of Engineering and Technology Advances, 2020, 02(01), 008-013. Article
DOI: 10.30574/gjeta.2020.2.1.0001
HP: https://sone276.wixsite.com/jrch-main/blank-1
[4]MEMS触覚デバイスの開発
図13. デバイスの構想図
図14. 試作デバイス図
微小電気機械要素(MEMS)を活用して、触覚デバイスを開発している。MEMSの設計は、3D-CADと機械・電気・音波・化学のマルティフィジクスのコンピュータ解析を駆使して実施している。
松本康義, 曽根順治, MEMS技術を用いた触覚提示デバイスの設計と特性解析, 日本バーチャルリアリティ学会論文誌,Vol.22,No.2,2017, pp.279-285, ISSN:1342-6680, https://doi.org/10.18974/tvrsj.22.2_279
[5]情報システム開発
・コンピュータグラフィックス
OpenGLや、Direct-Xのライブラリーを用いて、C++でCG機能の開発もしてます。
最近は、ゲームエンジンのUnityを活用して、アプリケーションソフトを開発してます。
図15. Unityを使った、システム開発: C#言語
3.その他
・研究室選びのポイントなど(各研究室自由に)
3次元CAD、マルティフィジクスのコンピュータ解析を基礎として、ロボットとMEMSデバイスを研究・開発している。また、それらは、ゲームエンジンのUnityとC++,C#を用いて、バーチャルリアリティシステムを開発している。また、VRの知能化には、GPUを活用した深層学習も進めており、設計からシステム開発、深層学習までバランス良く研究したい人には、適する研究室である。
情報
運営
3D システム研究室
神奈川県厚木市飯山1583
TEL:046-242-4111
(AM9:00-PM5:00 土日祝休み)