計算力学と感性工学に基づく統合的な協調工学の確立に関する研究
【研究分野】機械力学・制御
【研究キーワード】
CAD・CG(コンピュータグラフクス)技術 / コンカレントエンジニアリング / 協調設計 / 動的協調 / 静的協調 / 表情認識 / 感性 / 音質設計 / 非線形解析 / 最適設計 / 自然モード / 音響CAE / 制御技術 / ニューラルネットワーク
【研究成果の概要】
「人間と自然にやさしい機械工学」をという課題に対応するためには、人間と機械の協力と調和、コンカレントエンジニアリング、協調設計の三つの側面を考慮する必要がある。これを解決するために協調工学の概念を次のように構築した。すなわち、「人にやさしい機械」とは機械が人間の感情を理解し、不満足であればその要因を察知し、要因を削除すべく環境を制御できるものと考え、これを動的協調と称した。動的協調関係を確立する上では、その初期段階においてできるだけ「人にやさしい」環境が出来上がっていることが望まれる。この初期段階における人間と機械の協調関係を静的協調関係と称した。この動的及び静的協調関係を同時に設計段階で解決するコンカレントエンジニアリングシステムの概念を次のように構築した。すなわち、自動車の特性の例で見ると、見栄え感、乗り心地、操縦安定性、音質などは人により評価の異なる感性に関わる特性であるが、それを設計段階で仮想的に設計内容を表現し、端末上の設計者の表情で評価する方法とそのシステムについて検討した。このシステムの充実は協調工学の上述の三つの側面を同時に解決するものである。従って、本システムの充実のための要素技術の開発が本研究のねらいであり、主として次のテーマについて検討を行った。
(1) 端末上の設計者の感性に関る性能の評価に対して、動画像からの表情認識
(2) 見映え感、協調設計(データ量の少ないCAD)に対して、空間幾何学に変わるトポロジー幾何学に基づくCAD・CG(コンピュータグラフク)技術
(3) 音質の検討に対して、騒音源同定と再生技術、馬一萩原の新しいモード解析とそれに基づくモデル縮小制御技術
(4) 不測の事態における乗員の安全確保及びメンテナンスの自動化に対して、最先端計算力学技術、最先端ニューラルネットワーク技術とそれに基づぐ複雑な多峰性のある問題に適用できる最適化解析技術
(5) コンカレントエンジニアリングを感性の領域まで拡大することに対して、視覚の研究などによる仮想現実感システムの充実
【研究代表者】