2006 Fiscal Year Annual Research Report
工場内重作業時の下肢骨格負荷に関するモーションキャプチャ援用有限要素解析
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18760202
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
村瀬 晃平 近畿大学, 工学部, 助教授 (80298934)
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| Keywords | バイオメカニクス / モーションキャプチャ / 工場作業 / 有限要素解析 / 三次元再構築 |
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| Research Abstract |
フィールド使用が可能な小型モーションキャプチャシステムの開発では、昼夜の光量変化や加工部材や工作機械によるブラインドを考慮する必要があるほか、加工ラインの安全性を確保しつつ作業エリアに計測装置を設置することに留意する必要がある。本年度では、自動化工場の加工セル内における作業者挙動の三次元構築を行なうため、セル外からの遠方映像による位置確認の精度検証と、工作機械により遮断蔽状態になる、機械へのもぐりこみ作業について、三次元構築をおこなった。
本申請により作成したモーションキャプチャシステムでは、カメラ2台にて構成した場合の計測範囲はカメラから約2m、3台の場合は6mであった。工場内は太陽光、蛍灯光、また溶接光など光源が一定でないため、DVカメラの明るさ調整機能や逆光調整機能を利用することで、暗闇状態以外であれば光源に左右されず対象を認識できることが確認できた。カメラレンズ形式からモーションキャプチャ計測値について2次曲線補正をおこなったところ、計算置と実測値の誤差は最大約8mmとなり、実用計測上ほぼ問題ないまで低減することができた。
この装置により実際の工場を模した機械工場セルにて作業者の姿勢計測を行ったところ、しゃがみこみ、立ち上がり、もぐりこみの各姿勢状況を三次元再構築することに成功した。加えて、計測領域と必要なカメラ代数についても検討を行なった。カメラの一つは計測装置による遮蔽のため一部のフレームで作業者を認識できないが、他カメラ情報との合成により、屈曲姿勢を再現できることから、本加工セル内の全域での作業を再構築するために必要なカメラユニットは台数を同定することが出来た。
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