人工現実感を用いた精密機械作業者の負荷および技能の評価

使用人工现实评估精密机械工人的工作量和技能

• 批准号: 09220201
• 负责人: 加藤 秀雄
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09220201/
• 关键词: 人工現実感; 精密機械作業; 作業負荷; 作業能率; 作業精度; 技能

本研究では,熟練技術者の重要性がとくに認識されている旋盤による突切り作業とボール盤による微小穴あけ作業を対象としたシミュレータを開発し,これを用いて作業中の作業者の血脈,呼吸等の生理情報,制御デバイス操作パターン等の情報から作業者の負荷および技能レベルを評価することを試みた.シミュレータの構成は,(1)実機と同じハンドルに力覚提示アクチュエータとしての直流モータを接続した入力デバイス兼力覚情報提示装置,(2)CRTによる視覚情報提示装置,(3)FM音源による聴覚情報提示装置,(4)工作物や工具の形状および位置,両者の干渉による塑性および弾性変形等の計算を行う計算機からなる.(4)においては,シミュレーションモデルの計算を精密に行おうとする場合,計算量が極めて大きくなるため,前3者の制御用PCとは別の高速計算機をLANで接続して用いている.ただし,LANにおいてはデータ送受信の遅れが一定ではないため,長時間の遅れが生じた場合の対策として制御用PCでも簡易的なシミュレーションモデルの計算を行えるようにしている.作業者の負荷の評価はフリッカ値と疲労の自覚調査得点により行うこととし,作業者の血脈周期の分散,呼吸振幅,切削力波形パターン,ハンドル回転角変化パターンおよび空送り時間と実切削時間の比からそれらをニューラルネットにより推定する場合,実際の工作機械作業では若干のばらつきはあるものの推定は十分可能であることがわかった.シミュレータによる作業負荷の検討においても同様な結果を得ている.さらに作業能率の評価指数および作業精度による技能レベルの評価についてもその有効性が確認されている.

在这项研究中，我们开发了一种模拟器，用于使用车床进行切断工作和使用钻床进行微钻孔工作，其中特别认识到熟练技术人员的重要性，我们试图根据此类信息来评估工人的工作量和技能水平。作为生理信息和控制装置操作模式。模拟器的配置包括：（1）力传感执行器和与真机位于同一手柄上的力传感执行器； (2) 使用 CRT 的视觉信息呈现装置， (3) 使用 FM 声源的听觉信息呈现装置， (4) 工件和工具的形状和位置，由计算机组成，计算由于工件之间的干扰而产生的塑性和弹性变形。 2.在(4)中，当试图精确计算仿真模型时，计算量变得极大，因此采用前三者的控制P。 C 以外的高速计算机通过 LAN 连接。但是，由于 LAN 中数据传输和接收的延迟不是恒定的，作为长延迟情况下的对策，控制 PC 也可以与简单的计算机一起使用。可以计算仿真模型。使用闪烁值和疲劳主观调查分数来评估工人的负荷，并评估工人的血液循环的离散度、呼吸幅度、切割力波形模式和疲劳。当根据砂轮旋转角度的变化模式以及空转时间与实际切削时间之间的比率使用神经网络估计这些时，发现即使实际机床存在一些变化，估计也是可能的在检查工作量时也得到了类似的结果。此外，使用工作效率评价指标和工作准确性来评价技能水平的有效性得到了证实。