2013 年度実施状況報告書

技能作業の測定・分析法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	25560159
研究種目	挑戦的萌芽研究
研究機関	香川高等専門学校
研究代表者	徳永修一香川高等専門学校, 情報工学科, 教授 (10197874)
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード	伝統工芸 / 動作分析 / 技能伝承
研究概要	日本の伝統工芸は多くの経験と長期間の修行によって初めて体得でき，短期間では身につけいることは難しい。本研究の目的は，技能作業の過程（対象物の加工などによる変化）を立体映像で保存を行い，技能作業を道具の取り扱いの測定，分析通して，技能の伝承を円滑に行えるように支援することである。具体的な作業対象として日本の伝統工芸の彫刻作業について，技能の分析のために技能者の彫刻刀の扱い方（動かし方）を測定するシステム（技能作業計測システム）および対象物への加工作業などによる対象物の状態の変化の途中経過を立体視映像を記録するステレオ魚眼カメラシステムの開発が必要である。本研究では道具の位置を測定する技能作業計測システムとして，彫刻刀の３次元位置を測定するために６自由度のロボットアーム型とし，サンプリング周期100HZ以上で測定する装置を試作した。技能者の道具を持つ力（把持力）の測定は，作業を妨げないように超薄型で超小型なフィルム状の圧力センサを手と彫刻刀が接触する部分に取り付けて，彫刻刀の位置の測定と同時に圧力が測定できるプログラムを作成した。また，ステレオ魚眼カメラの左右の魚眼画像からテンプレートマッチングを用いて対象（彫刻刀）位置の判定を行うプログラムを作成し，これより視線の方向を決定して正像変換を行うことで，立体画像を生成する基本的なシステムを開発した。
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彫刻作業における彫刻刀などの道具の扱い方を測定するシステム（技能作業計測システム）に必要な，彫刻刀の扱い方（動かし方）を測定するためにのロボットアーム型の装置の試作がやや遅れたが，次年度に予定していたステレオ魚眼カメラシステムのための基本的な画像処理プログラムをすでに作成していることから，研究内容全体としてはおおむね順調に進展している。
今後の研究の推進方策	試作したロボットアーム型の３次元位置測定システムの精度の検証を行い，彫刻作業における熟練技能者の彫刻刀の３次元位置を測定する実験を行い，技能者の彫刻技能を分析するためのデータ収集を行う。また，ステレオ魚眼カメラシステムを完成させるために研究開発を推進する。
次年度の研究費の使用計画	次年度使用額が生じた主な理由は，作業者が扱う彫刻刀の３次元位置測定のためのロボットアーム型の測定装置の試作が遅れたため，測定実験のために予定していた熟練技能者等の被験者への謝金を支出していないためである。試作したロボットアーム型の３次元位置測定システムの精度の検証を行い，彫刻作業における熟練技能者の彫刻刀の３次元位置測定実験を行い，被験者への謝金として使用する予定である。