2008 Fiscal Year Annual Research Report
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20500801
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
松浦 慶総 Yokohama National University, 大学院・工学(系)研究科(研究院), 特別研究教員 (70282960)
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| Keywords | 技能動作 / 技能教育 / 教育支援システム / アーク溶接 / マハラノビス距離 |
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| Research Abstract |
平成20年度は技能動作の定量化システムを開発した.
具体的にはまず対象技能動作をアーク溶接作業とし,購入した2台のCCDカメラをPCに接続し,60FPSによる同期撮影するシステムを開発した.ここで,アーク光により大幅な画像ノイズが発生してしまうため,赤外線カットフィルタが設置されていないCCDカメラを選定し,そのカメラに赤外線フィルタを用いることでアーク光による画像の白飛びを防ぐとともに,マーカを高輝度小型電球にすることで,画像によるマーカ識別率を高めることができた.
また,表面筋電位測定装置により動作時の筋電位を測定し,さらに動画像と同期取得ができるシステムを開発した.表面筋電位は,筋肉の収縮運動の際に生じる微小な電位であり,特に力を入れたときに特徴的な電位波形を取得することが可能である.今回のシステムでは,上腕,および肩部に4chのプリアンプを設置し,溶接作業時の筋電位パターンを計測した.
取得した動画像は,購入したモーションキャプチャシステム(DIPP-Motion)で3次元位置情報に変換した.この3次元位置情報の変動と熟練者のアンケート結果から,技能動作の評価において重要な動作プロセスの経過時間ポイントと評価項目を決定し,これらを基に動作を分割可能にした.この分割した動作を技能動作を構成する重要な要素動作として定義し,要素動作単位で評価を行えるシステムを開発した.今回の溶接動作では,ビードの始点,ストレートビード中,ビード終点の3部分で要素動作を構成し,手,および上腕の位置情報と速度や溶接棒の角度や速度等を評価項目とした.
これらの評価項目を基に品質工学的手法のMTS法を用い,まず熟練技能者の動作データから基準空間を作成し,その空間からのマハラノビス距離を求めることで,学習者の各評価項目の時系列パターンによる良・不良判定を可能とした.
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