2021 Fiscal Year Research-status Report
認識および動作制約を利用した手作業における熟練技能の解明
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20K11966
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山野辺 夏樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90455436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 浩光 千葉工業大学, 先進工学部, 准教授 (30781215)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 技能継承 / 動作解析 / VRシステム / 形式知化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，手作業における熟練技能の明確化および，明確化された情報に基づくトレーニングの効率化のための方法論の構築を行う．手作業における熟練技能は，認識・判断，動作実行，またそれらの連動といった多様な側面における上達により実現される複雑なものである．本研究では，認識面および動作面に対して様々な制約を与え技能者に作業を行ってもらい，各制約に対する成果物の差異や，熟練者と一般技能者（初・中級者）間での差異，各制約に対する慣れの変化を解析することで，技能的に何が重要か（または致命的か）を明確化し，保存できる形で形式知化することを目標とする．
作業としては，手先にかかる反力に応じて動きを細かに制御する必要がある編み物作業を対象とし，今年度は，技能解析のためのシステム構築と方法論検討を行った．昨年度提案した，編み目の幾何的な構造を分析し，編み物作品の良し悪しを画像処理によって定量的に評価可能な指標を基に，編み作業の手順と関連付け，作業中の手先の動きと反力との時系列的な相関を見ることで，編み物作業における手先動作が作品の巧拙に与える影響を解析する枠組みを提案した．具体的には，毛糸をかぎ針と左手に絡めて行うかぎ編みを対象として，手先の位置姿勢変化と指先反力を計測するシステムを構築し，作業中の特定動作が作品の巧拙に与える影響を示した．また今後の被験者実験のために，作業中に認識や動作制約を与えるためのシステム構築を進めた．複数のRGB-Dカメラを用いて，作業者に装着したVRゴーグルの映像上で手を透過する半隠消映像を提示するDR（Diminished Reality）システムの試作を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は各種制約を入れた被験者実験を基に熟練技能の抽出および形式知化を予定していた。被験者実験は行うことができなかったが、動作解析により、細編み作品の巧拙評価のための定量的指標の提案と巧拙に影響を与える作業中の特定動作の選定を行うことができ、技能要素の抽出と形式知化の一部を達成できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでできなかった動作制約を与えた被験者実験を早めに進め、巧拙に影響を与える特定動作の検証をまずは行う。その結果を基に、次年度に予定してる技術要素を習得しやすくするための情報提示へつなげていく。
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| Causes of Carryover |
視覚測定装置に関して，他で所有していた簡易版を使用できた．また被験者実験のためのシステム試作を既存のカメラやVRシステムで行ったため．今年度の試作を基に，次年度システム構築のための機器購入を行う予定である．
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