| 研究課題/領域番号 |
22K04632
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25020:安全工学関連
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| 研究機関 | 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター) |
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研究代表者 |
小坂 大吾 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 准教授 (50648904)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 渦電流試験 / 技能評価 / 慣性計測 / 視線計測 / 技能教示 / 非破壊検査 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
渦電流試験の自動化が困難な複雑な試験面に対応可能な十分な技能を持った非破壊検査技術者を効率的に養成するための技能教示手法を確立する。最初にシンプルな試験体を対象にし装置の設定から終了までの技術者の一連の動作を計測するシステムを構築する。次にデータ形式の異なる複数の動作及び装置の出力信号等を入力または出力として、技術者の技能レベルを他の技術者との距離で表現するために放射基底関数を用いて技能モデルを構築する。最後に現在より少し上の技能レベルを参照し、かつ不足している技能要素を示すことのできる技能教示手法を確立し、リアルタイム技能教示システムを試作し提案手法の妥当性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
初年度に明らかになった技能計測装置の二つの課題(被験者の腕の所作計測と視線計測)について対策を行い、最終年度の目的である教示システムの構築の準備を行った。一つ目の課題は、被験者の腕の動きをリンク機構とみなし技能要素の特徴量の算出を試みるために被験者の上腕及び前腕に設置した慣性計測装置(IMU)の出力信号において有資格者と無資格者の有意な差は見られなかったことであった。被験者が保持する渦電流センサに設置したIMUの出力信号においては有意な差が見られたことから、手首の所作が重要であると推測している。手の甲へのIMUの設置は、IMUの大きさ及び重さの影響を軽減するべく、引き続き検討を行うこととし、現状では渦電流センサに固定したIMUから手首の動きを推定することとした。二つ目の課題は、視線計測装置の出力が、被験者によっては安定しない(キャリブレーションに時間がかかる、時間帯によって実際に見ているであろう場所と装置の出力が一致していない)ことがあった。実験実施者を固定し、特定の被験者で装置の出力が安定しないことから、被験者と視線計測装置の相性的なものがあると推測している。装置の販売元に問い合わせたところ、視線を実験実施者の指示に合わせて動かすことが困難な被験者が一定いるとの情報を得られた。装置の校正にかかった時間を記録することで、計測値の信頼性を評価することとした。
技能計測のための特別な装置は用いずに教育訓練を行えることが望ましい。渦電流センサの出力信号においても有資格者と無資格者の有意な差がみられていることから、IMUを用いることなく渦電流センサの出力から渦電流センサ自身の姿勢を推定し、センサの傾きを音で被験者に知らせる機構を導入した。本年度、この機構を教示アルゴリズムに活用することを計画している。
国際会議1件、査読付き論文1件の発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
技能評価実験の前に予備実験を行っているが、初年度明らかになった装置の課題の対策のための予備実験を十分に行ったため、年度末に予定していた技能評価実験を本年度前半に行うこととしたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は、教示システムの構築と評価を目的とする。技能評価装置の構成はほぼ固まったので、安定した計測と計測したデータの効率的な後処理のため、IMUや視線計測のためのARマーカーの位置の微調整を行う。年度初頭に問題なく技能評価ができることを確認するとともに、技能評価モデル構築のための物理量を決定するための技能評価実験を行う。その後、教示アルゴリズムを開発し、年度中間に開発した教示システムの活用した被験者と活用していない被験者の渦電流試験の結果を比較する技能評価実験を行い、教示システムの効果を評価する。さらに、開発した教示アルゴリズムのレビューを有資格者に依頼し、これまで口頭で行ってきた技能教育との際について評価を頂き、最終報告としてまとめる。
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