| 研究課題/領域番号 |
19K22012
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| 研究機関 | 長岡工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
村上 祐貴 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (70509166)
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| 研究分担者 |
杉原 幸信 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (00824335)
池田 富士雄 長岡工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30353337)
宮田 真理 長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 助教 (50804697)
外山 茂浩 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (60342507)
上村 健二 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80708090)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| キーワード | 左官 / 技能の可視化 / 暗黙知 |
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| 研究実績の概要 |
左官工における一連の技能を獲得するには7～10年を要すると言われており、若手入職者が定着しない要因の一つである。一連の技能を獲得するまでに長い年月が必要な主たる要因は、技能獲得プロセスが徒弟的であり「見て覚える」ことにある。左官技能のような複雑な運動の集合に対し、初めから動作全体を模倣し、技能を獲得していくことは極めて難しい。そこで本研究では、データマイニング手法である自己組織化マップ（SOM）を用いて熟達左官技能者に共通する暗黙知を可視化し、スポーツ科学の運動技能獲得過程を取り入れた科学的トレーニング方法の創生に挑戦する。
2019年度は主に熟達者１名および初学者２名を対象に左官コテの動作測定を実施し、以下の知見が得られた。（1）熟達者が壁面を塗り付ける手順は壁面の縁から塗り始め，中央を塗り，最後に壁面全体を均すという手順であった。（２）熟達者は，初学者に比べて塗り付け時および仕上げ時の押し付け回数が少なかった。また、壁面を押し付ける回数は、熟達者は塗り付け工程と仕上げ工程でほぼ同程度であったが、初学者は塗り付け工程が仕上げの工程に比べて回数が多かった。（３）熟達者は初学者に比べてコテの移動距離が長い。（４）塗付け工程におけるコテの移動速度は、初学者と熟達者の間に明確な差異は認められなかったが，仕上げ工程においては、熟達者は初学者と比較し、コテの移動速度が速かった。（５）塗付け工程および仕上げ工程ともに、初学者はコテの先端が下がっていることに対し，熟達者はコテの先端が上がっていることが分かった。また、ピッチ角は、初学者は塗りつけ工程の方が仕上げ工程よりも角度が小さかったことに対し、熟達者は仕上げ工程の方が塗りつけ工程よりも角度が小さくなっていた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2019年度は、左官熟達者の技能の可視化に必要な測定環境の構築を行った。コテに9軸モーションセンサを装着することで、コテの角度や速度を測定することを可能とした。コテの軌跡については、モーションセンサから得られる加速度データ等を基にした位置情報の算出は誤差が大きかった。そこで、コテの座標取得方法を見直し、ビデオカメラで撮影した動画を解析し、座標を抽出することでコテの軌跡の取得を可能とした。一方で、コテの動作と同様に重要な技能情報である、コテの圧力情報の取得は既存のセンサ―を用いての計測では困難であり、圧力計を内蔵したコテを設計し、現在製作を行っている。また、被験者の動作については、カーネギメロン大学によって開発された姿勢推定ライブラリOpenPoseを用いることで取得できる見通しがついた。左官練習用代替材料についても並行して検討を重ねており、現在レオロジー計測を実施している。
本研究において最も重要な動作測定について、ある程度計測方法が確立できたことから、研究の達成度はおおむね順調に進展しているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度は以下の課題に取り組む。
（１）熟達者のコテの動作、身体動作を可視化し、自己組織化マップ（SOM）を用いて共通技能を抽出：2019年度の検討で、熟達者のコテの動作や身体動作の測定については見通しがついた。本年度は多くの熟達者の動作を測定し、SOMを用いて共通技能を抽出する。ただし、新型コロナウイルス感染拡大の影響で測定が思うように進まない場合は、初学者の測定を先行して進め、次年度以降に熟達者データの増強を図る。
（２）（１）で可視化された共通技能を獲得する部分練習法の確立：（１）のコテの動作測定と併せて、姿勢推定ライブラリOpenPoseで取得した身体動作を用いたスポーツ科学に基づいた部分練習法を確立する。
（３）練習専用模擬材料の開発：左官モルタルと練習専用模擬材料の基材となる吸水性ポリマーのレオロジー測定を進め、吸水性ポリマーの吸水量と分子量がレオロジー特性に及ぼす影響を明らかにし、練習専用模擬材料のプロトタイピングを行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度の予算全額を年度内に使用する予定であったが、購入予定の材料が年度内に納品が困難であったことから、9200円の残額が生じた。この次年度使用額は当初購入を予定していた材料購入費用に充てる。
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