2003 Fiscal Year Annual Research Report
重労働溶接作業が高齢者に与える影響に関する生体力学的バーチャルヒューマン研究
| Project/Area Number |
14780657
|
|---|
| Research Institution | Kinki University |
|---|
Principal Investigator |
村瀬 晃平 近畿大学, 工学部, 講師 (80298934)
|
|---|
| Keywords | バーチャルヒューマン / バイオメカニクス / 作業安全 / バーチャルリアリティ / 膝関節 |
|---|
| Research Abstract |
本年度はバイオメカニカルシミュレーションのためのモデリングシステムの開発とモーションキャプチャシステムの改良を行った。
モデリングシステムの開発では、昨年度提案したモデリング手法により大腿骨顆部および脛骨プラトー部からなる膝関節を作成し、その有効性を検証した。従来四面体有限要素にて構成することで実現していた解析モデルはデータ規模から解析時間やコンピュータ資源の問題から比較的計算量の少ない解析に限定される傾向にあったが、申請者の提案したモデルは従来方式の約6分の1程度の要素数で解析可能であり、より複雑な計算を利用する衝撃・動的な数値解析を利用することが可能となった。
加えて各人体構成要素を柔軟に組みあわせ、より作業時姿勢の復元が可能なシステムを開発した。大腿骨および脛骨部からなる膝関節モデルを構築し本システムの有効性を検討したところ、伸展および屈曲の設定、また人工関節が挿入された場合の合成などへの対応も可能であることが分かった。これにより本申請で提示した蹲屈溶接作業姿勢の三次元解析モデルの構築が可能になった。
つぎに、作業現場での姿勢を三次元モデルへ入力する際、より正確な関節角度入力を行なうことを目的に、昨年度製作の機械式モーションキャプチャシステムを改良した。これにはオペレータの動作をデジタルビデオカメラのリアルタイムストリーミングにより監視することで対応した。画像処理にはネットワークによる並列化および小型化、YUV色空間での画像分離処理を採用し、磁気センサー等で問題となる雑音の影響も大幅に削減された。ハードウェア間の距離的な拘束が少ないことを利用し、現在フィールド実験を進めつつある。
|
