身体部位座標の 時系列データによる 荷役･運搬動作の判別 2002734 藤井 皇元 指導教官： 鶴田 三郎 黒川 久幸 はじめに はじめに 動作判別の対象 動作判別条件の分析 動作判別プログラム まとめ 2 背景と目的 新総合物流施策大綱 少子高齢化 作業改善 作業負荷の調査 動作の判別方法の確立と実行 3 動作判別の対象 はじめに 動作判別の対象 動作判別条件の分析 動作判別プログラム まとめ 4 扱う動作 物流作業で多く用いられている動作 積みおろし作業 積みつけ作業 上段 中段 下段膝曲げ有り 下段膝曲げ無し 卸し作業 上段 中段 下段膝曲げ有り 下段膝曲げ無し 運搬作業 肘曲げ 肘伸ばし 背そらし 5 扱うデータ 座標 動作 時間軸 計測 座標（48種類） つま先 膝 足首 腰(大腿骨頭) 肩(上腕骨頭) 肘 手首 右 左 手指 x軸 y軸 z軸 6 動作判別条件の分析 はじめに 動作判別の対象 動作判別条件の分析 動作判別プログラム まとめ 7 判別手法 データ 判別 動作 動作の違いからなるデータの差を調査 動作判別の条件作成 そのデータがどの動作であるかの特定 8 動作の違いからなるデータの差 動作間に存在するデータ の有意差の調査 有意差の調査方法 調査するデータ 動作判別への条件設定 有意差のデータ 有意差の存在した瞬間 有意差の存在した身体部位 有意差の存在した動作間 9 調査するデータ 身体部位箇所 身体の姿勢 を決定付ける 膝・腰・肩・肘 項目 座標データから 計算を行った 角度・角度差 時間 前：時系列の1/6 中：時系列の3/6 後：時系列の5/6 前半：前と中の差 後半：中と後の差 前後：前と後の差 10 調査するデータの概要 計測データ ・既に動作が分かっているものを使用 ・座標はその瞬間の前後0.05秒を加え平均化 ・使用する座標に不備が無いかを調査し使用 動作の種類数 ： 10種類 積みつけ作業（上段・中段・下段膝曲げ有り・下段膝曲げ無し） 卸し作業（上段・中段・下段膝曲げ有り・下段膝曲げ無し） 運搬作業（肘曲げ・背そらし） 11 検定結果例 時系列の1/6の瞬間・肘の角度の場合 「積みつけ作業中段」と「運搬作業肘曲げ」 「積みつけ作業下段膝曲げ無し」と「運搬作業肘曲げ」 「卸し作業中段」と「運搬作業肘曲げ」 「卸し作業下段膝曲げ無し」と「運搬作業肘曲げ」 の間に有意差が存在 12 動作の判別過程 判別の順番 グループ分けして判別 作業から各動作 13 動作判別ルール 判別開始 積みつけ 作業か ① Ｙ Ｎ A ④ 上段か Ｙ Ｎ 中段か ⑤ 積みつけ作業上段 Ｎ 積みつけ作業中段 Ｙ Ｎ 下段膝曲げ有りか ⑥ 積みつけ作業 下段膝曲げ有り ⑦ 積みつけ作業 下段膝曲げ無し Ｙ Ｎ 下段膝曲げ無しか 卸し作業か ② Ｎ Ｙ Ｎ Ｙ 上段か ⑧ Ｙ Ｎ 中段か ③ 運搬作業か Ｙ 肘伸ばしか ⑬ Ｙ Ｎ 肘曲げか ⑫ ⑭ Ｙ Ｎ背そらしか Ｎ Ｙ 運搬作業 肘伸ばし 運搬作業 肘曲げ 運搬作業 背そらし 判別不能 卸し作業上段 ⑨ 卸し作業中段 Ｙ Ｎ 下段膝曲げ有りか 卸し作業 ⑩ 下段膝曲げ有り Ｙ Ｎ 下段膝曲げ無しか 卸し作業 A ⑪ Ｎ Ｙ 下段膝曲げ無し 14 判別内容と使用身体部位データ 15 判別に使用する各部位の角度･角度差 平均値区間 : 角度・角度差の平均値を １０度単位の範囲で表したもの 16 判別ルール ① 判別における点数制 判別データが平均値区間にある場合：５点 平均値区間の外側１０度以内にある場合：３点 ② 判別データが複数あるとき 判別データが２つある場合 ２つの合計が６以上の場合yesと判断 判別データが３つある場合 ３つの合計が１１以上の場合yesと判断 判別データが６つある場合 ６つの合計が２６以上の場合yesと判断 17 動作判別プログラム はじめに 動作判別の対象 動作判別条件の分析 動作判別プログラム まとめ 18 動作判別の自動化 入力 空欄補正 角度の演算 動作判別 作業コードの割り振り 出力 計測データの読み込み データ欠けの対策 動作判別の必要データ 判別ルールを用いた判別 姿勢分類のためのコード ファイルへの書き出し 19 評価（妥当性） 調査内容 動作の種類数 ： ８種類１１データ 成否問わず計測データの各角度・点数を調査 調査結果 正確に判別できたのは7ケース（11ケース中） 同一の条件で2ケース外れている → 判別に用いるデータの見直し 角度区間からわずかに外れている（2箇所） → 判別条件に持たせる幅の見直し 20 評価（使用者） 調査内容 評価項目 被験者 各機能について 作業改善の研究者1名 調査結果 ◎コード割り振り ○角度の表示 △動作判別 ： その作業そのものを省略できる ： 動作解析用ソフトウェアを 用いなくてもいい ： 座標化した（プロットを行った） データの量がまだ多くない 21 まとめ はじめに 動作判別の対象 動作判別条件の分析 動作判別プログラム まとめ 22 まとめ 座標データから算出した角度の 有意差を用いて動作判別の条件を作成 動作判別の自動化としてプログラム作成 動作判別 の実行と 容易化 座標・角度・コードの表示 姿勢分類用のコード割り振り 動作を判別する 方法を示す 試行と問題点 の対策により 有効な動作判 別を行える 作業改善の 研究の作業量 軽減 23 データの変換過程 動作実験映像からの座標取得 計測されたデータ プログラム上での 結果表示（図は 右肩座標・右肩 角度・作業姿勢 コード・コードに 用いた角度） 24 計測データサンプル 25 プログラムの実行画面 26 プログラム結果表示画面 27
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