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2007年7月14日 (土)

ペンタブレットで超音波探傷シミュレーション

もう9年前ですかね。WACOMのペンタブレットを使って、超音波探傷の訓練用シミュレータの開発を試みました。

Penut WACOMのペンタブレットは原理として電磁誘導を使っています。ペンの位置情報だけでなく筆圧・ペンの傾きの情報も取っています。電磁誘導ですが、巧みにやってますね。金属や磁石やコイルを近づけてみましたが、反応しません。

電磁誘導なのでボードとペンとが多少離れていても、情報が取れます。たとえば鋼の溶接部の絵もしくは写真をはさんでも大丈夫なのです。

超音波探傷入門プログラムで、パソコン上に仮想超音波探傷器を作ることには成功していましたから、ペンを改造して探触子を作りました。

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斜角探傷は超音波を試験体に斜めに入れるために、探触子の走査としては、前後走査・左右走査に加えて首振り走査が出てきます。

前後走査・左右走査までは再現できました。といってもここまではマウスと同じなのですが、探触子をこすってパソコン上の仮想探傷器のディスプレイに波形が表示できたわけです。ここのところまでについて、日本非破壊検査協会の平成11年秋季大会で発表しました。

いい線までいけていたのですが、首振り走査が再現できませんでした。ペンの傾き情報を取るActiveXかAPIがわかればやれたのですが、ついにわかりませんでした。

これが出来れば、膨大な費用をかけることなくいろいろなパターンの試験体で探傷技術者を訓練できて、全体のスキルアップも出来そうです。

それと、探触子の動きをデータとして保存できますから、そのパターンを読み取って熟練者と初心者の違いを明らかにして、訓練の効率化に役立たせることが出来そうと考えました。しかし、私のプログラミング技量の限界と、個人のポケットマネーの範囲の「研究費」では無理と知り、棚上げにしています。

大学などで研究費のあるところでやればよいと思うのですが、また時々それらしいテーマの研究項目を見ることもあるのですが、出来たという報告を私は知りません。

実務を知っている技術者と、教育のプロセスを考えられる人と、プログラマーが組めば出来ると思うのです。

誰もやらなければ、そのうちにお金と時間をためてやってみたいですね。

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コメント

こんばんは。
楽しそうな研究と思います。技能伝承のため熟練者のデータ取りにも大いに役立ちますね。
探触ペン(?)のペン先形状を線にしたらどうなんでしょう。あるいは2点感知可能にできれば…。
検討済みでしょうね。

投稿: niwatadumi | 2007年7月15日 (日) 00時48分

niwatadumi さん
探触子の走査と、妨害エコーときずエコーの判断ですから、超音波探傷の核心だと思っているのです。
探触子の向いている方向を物理的に検知することはすでにクリヤーしているのです。ペンが傾けて配置してあり、この傾きは検知しています。XZ軸の傾きが出てきますからこれから探触子の方向は簡単に計算することが可能なのです。
ただ問題は、その値を作成するアプリケーションの側に取得できないということなのです。
通常API(Application Program Interface)と呼ばれているコードがわかれば、その関数から値を取得できるのですが、それがわかりません。非公開なのかもしれません。
10行前後のコードなんだけれどなぁ。

投稿: SUBAL | 2007年7月15日 (日) 09時28分

VBTabletというものがLGPLライセンスで公開されていました。私のものは傾きに対応していないので未確認ですが、おそらくできるものと思われます。

ライセンスにご注意ください。

投稿: たけひろ | 2007年7月16日 (月) 15時43分

追加ですが、Yawデータを取得可能らしいです。
また、WACOM.COMでは公式な情報が出ているようです。

投稿: たけひろ | 2007年7月16日 (月) 17時06分

たけひろ くん
情報ありがとう。
これはいけるかもしれませんね。
現在出張中で確認ができませんが、帰ったら試してみましょう。

投稿: SUBAL | 2007年7月16日 (月) 20時59分

たけひろ くん
よく見たら、FAVOは傾きをセンシングしないのですね。がっかり。いまさらIntuosを2万円も出して買う気も起きないしなぁ。
当面お預けとします。首振り走査を加えるということは3次元を4次元にすることと同じなので、プログラミング上もかなりぎりぎりの工夫をする必要が出てきます。
で、時間とお金が出てきたときに、というスタンスは堅持というところで。

投稿: SUBAL | 2007年7月25日 (水) 21時43分

「既製品の流用」で「簡単に作る」には傾きを検出できるデバイスを使用するのが一番ですが、もし特殊なものを使えるのであれば、方位磁針モジュールで磁方位を検出するのもありかもしれませんね。
USBx2かUSB+COMになってしまいますが(笑)

投稿: たけひろ | 2007年7月26日 (木) 12時13分

たけひろ くん こんばんは
おっと、私にはわからない領域に入ってきました。
昼休みにでも食堂で聞きましょうか。

投稿: SUBAL | 2007年7月27日 (金) 02時07分

4000円前後で地磁気をセンスするモジュールが売られています。
これで、探触子の方位を検出できれば何とかなるかもしれません。

ただし、地磁気が乱されるような要因が世の中には多く……

投稿: たけひろ | 2007年7月28日 (土) 04時15分

たけひろ くん おはよう
>4000円前後で地磁気をセンスするモジュール
なるほど、ただ地磁気だと探触子だけなく試験体側にもつけて、相対角度を出していくことになりそうです。
この件では使用を避けたほうがよさそうだけれど、別件で面白いかもしれません。
昨日は会えなかったけれど、君たちは、試験が終わって多分もう帰っているのだよね。夏休み明けにでもまた・・・。

投稿: SUBAL | 2007年7月28日 (土) 08時04分

こんにちは。
Softwareの起動時に基準となる方位を持っていれば、それとの差で出来そうです。
試験体が動かないという前提の下ですが。

それでは夏休み明けに…失礼いたします。

投稿: たけひろ | 2007年7月31日 (火) 13時27分

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