| 研究課題/領域番号 |
17K01434
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
金澤 悦子 東北大学, 大学病院, 看護師 (10447154)
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| 研究分担者 |
石幡 浩志 東北大学, 歯学研究科, 助教 (40261523)
齋木 佳克 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50372298)
遠藤 英昭 東北大学, 大学病院, 助教 (80168830)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 歯科治療用切削器材 / 自動仕分け / 試験装置仕様 / 感染事故抑止 / マンパワー節減 / 作業の安全性 |
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| 研究実績の概要 |
歯科治療用の鋭利で小さな切削器材（以下、器材）の再利用にあたり、滅菌供給業務の労力および穿刺による感染事故を抑止する観点から、これらの器材を自動的に仕分けしパッケージするシステム開発を行う。ロボットシステムを利用、器材の形状とマー クを読み取り判別する高精度で操作性・耐久性あるアプリケーションを開発する。これを東北大学病院歯科において日常的に再利用の頻度の高い器材を対象に、これまで滅菌供給業務部門にて全て手作業で扱われていた器材を対象に自動仕分けシステムへ応用し、マンパワー節減効果および作業の安全性への効果の検証、自動仕分け装置の実現のための試験装置の仕様を検討することとした。
その結果、試験装置ではウォッチ製造ラインにおけるファクトリーオートメーション向け光学カメラを利用し、肉眼レベルをはるかに超える精細画像の取得により、対象となる微小で複雑な形状の器材であっても画像処理のアルゴリズムの適用を可能とすることができた。器材の損耗度を評価する際にも，新品器材からの微妙な形状変化を差分として計測することが可能であった。特に、器材の外形より色調変化を指標とする必要があったが、表面の色調変化を精細に定量するために光源へ8つの波長を用いモノクロカメラで撮影し合成処理する方法を取ることにより、今まで識別できなかった色差の検知が可能になり、細かい変化も明確に判別できることがわかった。
また、自動選別用アプリケーションソフトの仕様に、人工知能ディープラーニングを導入する必要性が掲げられた。内容としては認識した画像データからロボットアームに付与したハンドルによって認識した器材を、任意の位置より適切に把持して抽出するロボットアームとアクチュエーター制御、器具の種類ごとに区画された仕分け用カートに移動する運搬のプログラム等であり、自動仕分けするシステム構築に向けての基礎的資料となった。
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