モーションデザイン インサイダー 人間とロボットが共同作業するとき、不注意が問題を引き起こす可能性があります。（画像：Tampatra/iStock） 不注意を考慮したアルゴリズムで安全性80%・効率38%向上 新しいアルゴリズムは、ロボットを人間の不注意に対してより敏感にすることで、ロボットをより安全にする可能性があります。 人間とロボットが共同作業する包装ラインと組立ラインのコンピュータシミュレーションにおいて、人間の不注意を考慮して開発されたアルゴリズムは、既存手法と比較して安全性を最大約80%、効率を最大約38%向上させました。 「毎日、不注意による多くの事故が発生しています

図1. インターフェース領域撮像分光計（IRIS）エクスプローラーのウィンドウ付きSJIイメージによる可視化。（画像：Alluxa） 現代光学デバイスの核心：超狭帯域バンドパスフィルター 光学センサーと撮像技術の進歩は、人間がどう相互作用し、自分を理解し、周囲の世界を探求するかにますます急速に取り込まれています。光学デバイスの探求範囲は広く、体内埋め込み型経皮バイオMEMSデバイスから、近接および深宇宙機器として展開される宇宙飛行サーベイヤーまでを可能にします。現代光学デバイスの機能性の中心にあるのが、超狭帯域バンドパス（UNBP）薄膜光学フィルターです。これらは広帯域スペクトル内のサブナノ

Optica、ワシントンD.C. 研究者たちはインクジェット印刷を用いてライトフィールドカメラの分光版を作製し、手のひらサイズに収まります。この3Dカメラは、自律走行、リサイクル材料分類、リモートセンシングなどの用途に有用です。（画像：Maximilian Schambach、カールスルーエ工科大学） 単一スナップショットで3D空間・分光情報を同時取得 研究者たちはインクジェット印刷を用いて、コンパクトな分光ライトフィールドカメラを作製しました。手のひらサイズのこのカメラは、自律走行、リサイクル材料分類、リモートセンシングなど多くの用途に有用です。 3D分光情報は物体と材料の分類に有用で

メリーランド大学、カレッジパーク、メリーランド州 新規AMI-EVカメラシステムを描いた図。（画像：UMIACSコンピュータビジョン研究所提供） マイクロサッケード模倣で動きブレを解消 メリーランド大学のコンピュータサイエンティストたちが率いるチームは、ロボットが周囲の世界をどのように見て反応するかを改善するカメラ機構を発明しました。人間の目がどのように機能するかに着想を得た彼らの革新的カメラシステムは、時間の経過とともに明確で安定した視覚を維持するために目が使用する微小な不随意運動を模倣します。チームによるカメラ（人工マイクロサッケード強化イベントカメラ：AMI-EVと呼ばれる）のプロト

より高解像度イメージセンサーへの需要増に伴い、同じセンサーサイズにより多くのピクセルを収めるためピクセルピッチが縮小されています。同じフレームレートで読み出すためには、複数行を同時に読み出す必要があります。これにより、ピクセルピッチあたり複数のアナログ-デジタルコンバータ（ADC）が必要になります。ADCピッチはさらに縮小され、よりタイトなレイアウトが要求されます。寄生結合の可能性が高まり、電気的クロストークとして現れます。シングルスロープADCアーキテクチャでは、ADCはいくつかの共通ネット（電源、グラウンド、バイアス、ランプ）を共有します。多数のADCが同時に変換を行うと、これらの共有ネッ

UCバークレー工学部、カリフォルニア州 フォトリソグラフィより高速・低コストな新製造技術で作られたスーパーキャパシタアレイ。（画像：Peisheng He/UC Berkeley） 200ドルのビニールカッターでフォトリソグラフィを置き換え UCバークレーのエンジニアたちは、ウェアラブルセンサーの製造新技術を開発し、医学研究者たちが新設計を従来手法よりはるかに高速かつ低コストでプロトタイピング・テストできるようにしました。 新技術は、クリーンルームでコンピュータチップを作るために使用される多段階プロセスであるフォトリソグラフィを、200ドルのビニールカッターに置き換えます。この斬新なアプ

タフツ大学、マサチューセッツ州メドフォード 胴体にセンサー材料を埋め込んだドローン。（画像：SilkLab） インクのように印刷可能なバイオポリマーセンサー タフツ工学部の研究者たちは、バクテリア、毒素、危険な化学物質を環境中で検出する方法を開発しました。計算設計されたタンパク質と、カイコ（Bombyx mori）の繭から抽出されたシルクフィブロインに基づくバイオポリマーセンサーは、インクのように幅広い材料（ウェアラブルを含む）に印刷可能です。 ホタルに見られる酵素に類似した酵素を使用し、これらの目に見えない脅威を検出するとセンサーが発光します。 バイオポリマーセンサーはフィルム、スポ

テキサス大学オースティン校、テキサス州 Nanshu Lu教授の研究室の研究員Hongbian Li氏。（画像：cockrell.utexas.edu） VRヘッドセットに快適なEEGセンサーを統合 テキサス大学オースティン校の研究チームが、Meta VRヘッドセットに快適に長時間装着できる非侵襲的脳波（EEG）センサーを搭載しました。EEGは没入型VRインタラクション中の脳の電気活動を測定します。 このデバイスは、不安を抱える人々の支援、フライトシミュレータ使用時のパイロットの注意力や精神的ストレス測定、人間がロボットの視点で世界を見る機会を与えるなど、多くの用途に利用できます。 現

ブリティッシュコロンビア大学（UBC）、イギリス UBCのPeyman Servati教授がスマートグローブを実演。（画像：Lou Bosshart/UBC Media Relations） カメラ不要で手指運動を99%精度で捕捉 脳卒中患者のリハビリエクササイズ中の手と指の動きを追跡できる画期的な「スマートグローブ」が登場しました。このグローブは、快適な伸縮性生地に織り込まれた高感度センサーヤーンと圧力センサーの洗練されたネットワークを組み込み、最小限の手指動作でさえ捕捉し、ワイヤレスで送信できます。 「このグローブで、カメラなしで患者の手指動作を監視できます。運動プログラムを分析・

ホーム ソフトウェア 記事 2024年9月6日 （画像：AdobeStock） 大規模言語モデルのような進歩により、人工知能（AI）がエンジニアリングプロセスに統合されることが増えています。ロボット、医療機器、自動車部品、製造ラインなどの高度な機械・システムの設計エンジニアは、すでにAIを活用して設計と生産プロセスを効率化しています。 エンジニアリングにおけるAI導入についてどれくらい知っていますか？ このクイズで知識を試してみましょう。 トピック： 人工知能、オートメーション、指令・制御・ナビゲーションシステム、接続性、サイバーセキュリティ、データ取得、データ取得、設計、エレクトロニクス

ロボティクス&オートメーション インサイダー ロボティクス研究所の研究者たちが、放棄された建物内での自律空中ロボット探索とマルチロボット協調の新手法を開発。（クレジット：カーネギーメロン大学） 災害現場での情報収集を自律ドローンで支援 年間推定100回の地震が世界中で被害をもたらします。倒壊建物、倒れた電線などが含まれます。初動対応者にとって、現場評価と救助活動の重点化は極めて重要かつ危険を伴います。 カーネギーメロン大学ロボティクス研究所（RI）のコンピュータサイエンス学部の研究者たちは、災害後に初動対応者が情報を収集し、より十分な情報に基づいた意思決定を行えるよう、放棄された建物内で

パワーエレクトロニクス インサイダー 中電圧コンバータは、発電所から家庭や企業へ電力を送る、より手頃で効率的な方法を提供する可能性があります。NRELの新しいテストベッドがこれらの有望技術を前進させるかもしれません。（画像：Josh Bauer、NREL） グリッド拡張の必要性と中電圧コンバータの役割 車両から暖房システム、コンロまであらゆるものを電化するには、米国のグリッドを約57%拡大し、より柔軟にする必要があります。太陽光と風力は、将来のクリーンエネルギーグリッドを支配する可能性が最も高い再生可能エネルギーです。しかし、それらは主に電力を必要とするハブから遠い僻地に存在し、送電システ

ホーム 試験&計測 記事 2024年9月27日 （画像：makaule/Adobe Stock） オペアンプは数十年にわたり普及してきました。真空管、次にディスクリートトランジスタ、そしてμA741のようなモノリシックICチップで構築され、今日でも広く使用されています。 オペアンプについてどれくらい知っていますか？ このクイズで知識を試してみましょう。 トピック： コンピュータ、エレクトロニクス、半導体&IC、試験&計測 トップストーリー ブログ：エネルギー リチウムを超えて：カルシウムイオン蓄電の台頭 ブログ：製造&プロトタイピング キッチン技術ハックが3Dプリントに革命をもたらす狙い

図1. バッテリー試験ラボの例。（画像：Keysight） EV需要拡大に応えるバッテリー革新の必要性 EV需要の増大に伴い、耐久性、電力密度、安全性、低コスト、航続距離延長、高速充電を、迅速かつコスト効率良く、エネルギー効率の良いプロセスで実現するバッテリーの革新が必要になります。 バッテリー設計の重要な側面の一つは、新しいバッテリーが設計目標を満たすことを確認する性能試験です。最新のシステムと手法なしでは、EVバッテリー試験は高コストで時間がかかります。ベストプラクティスと最先端技術をバッテリー試験プロセス全体で活用することで、バッテリー設計課題を迅速かつ容易に解決できます。 この記

北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）、石川、日本 人間がロボットに触れると、ロボットは衝突を避けるために動きを変えます。（画像：Van Anh Ho、JAIST） 自然界から着想を得た連続体ロボット 自然界では、タコの柔軟な触手やゾウの鼻のような生物が驚異的な器用さを示します。これらの自然構造に着想を得て、研究者たちは高い柔軟性を持つ連続体ロボットの開発を目指しています。理想的な連続体ロボットは、ほとんどのタスクに必要以上の自由度（DOF）と関節数を特徴とします。これらの特性により、形状を動的に調整・変更し、障害物や予期せぬ状況を回避できます。しかし、複雑な動きにより、形状と運動を特徴

ワシントン州立大学、プルマン、ワシントン州 WSU大学院生Mohsen Amiri氏とMehdi Hosseinzadeh教授が、人間の不注意をより認識させることでロボットをより安全にしようとしています。（画像：WSU.edu） 人間の不注意を定量化し、ロボット行動を適応 新しいアルゴリズムは、ロボットを人間の不注意に対してより敏感にすることで、ロボットをより安全にする可能性があります。 人間とロボットが共同作業する包装ラインと組立ラインのコンピュータシミュレーションにおいて、人間の不注意を考慮して開発されたアルゴリズムは、既存手法と比較して安全性を最大約80%、効率を最大約38%向上さ

車を始動させ、水道からグラスに水を注ぎ、ブラウニー生地に食用油を混ぜる——私たちは、慎重に抽出、処理、品質評価された液体を日常的に使用しています。こうした液体を消費者が使用できるようにするまでの驚くべき先見性と技術は、しばしば目に見えないところにありますが、精密な計測と監視を必要とします。 医薬品製造時に、流体が高品質かどうかどう判断するか？ 原油を扱うとき、どれだけ採取できたかどう知るか？ 水を輸送するとき、流量をどう知るか？ こうした問いは、水、食品、ライフサイエンス、石油・ガス企業の信頼と収益に影響を与えます。これらに答えるのが、パイプラインやその他の設備に設置される流量計のメーカー

図1. 切削加工における切削力は、キスラーの9232Aのような圧電歪みセンサーを用いて高精度に間接測定できます。（画像: キスラーグループ） 高生産性、低製造コスト、高ワーク品質：これらは、産業メーカーにとって持続可能性、収益性、競争優位性をもたらす重要な要素です。信頼性の高い機械監視は、進行中のプロセスに関する貴重なリアルタイム洞察を提供します。それは、信頼性が高く、生産的で、再現性のある製造の基盤であり、機械オペレーターが短期的および長期的な改善について十分な根拠に基づいた意思決定を行うのを助けます。この技術は、高度に動的な加工プロセスにおける異常を検出することさえ可能で、ユーザーは即座に

カリフォルニア大学サンディエゴ校 水滴中の鉛イオンを検出する1つのセンサーチップからなる実験セットアップ。（画像：Bandaru Lab/UC San Diego提供） フェムトモラー級の検出限界、従来比100万倍の感度 カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアたちは、グラフェンを用いた超高感度センサーを開発し、水中の鉛イオンを極めて低濃度で検出可能にしました。このデバイスは、フェムトモラー範囲までの鉛検出限界記録を達成し、従来のセンシング技術より100万倍高感度です。 「デバイスの極めて高い感度により、最終的には適切な体積の水中にわずか1個の鉛イオンが存在することさえ検出できるこ

AutomationDirect、ジョージア州カミング 図1. 従来のPLCとクラシックラダー（AutomationDirect Productivityファミリーのようにクラシックラダーロジックプログラミングを使用）は、開発環境が専用であるにもかかわらず、依然として重要な役割を果たし、多くの現代的機能を獲得しています。（画像：AutomationDirect） プロプライエタリからオープンへのシフト 産業オートメーションは伝統的に、プロプライエタリな技術とベンダー固有のソリューションによって特徴づけられてきました。しかし、最近のトレンドは、エンドユーザー、システムインテグレータ（SI）、