作業行動のセンシングおよび認識技術の研究開発

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【研究目的】労働力人口の急激な減少により、製造現場などでは省人化、生産の効率化、熟練技術の継承などが課題となっている。このための基盤技術として、①大まかな作業行動の認識技術、②詳細な手作業内容のセンシング技術が必要となる。【研究実施計画】課題①に関しては、作業音の音源定位と音源認識の統合による頑健な作業行動認識システムの実現を目標とする。課題②に関しては、指と物体との接触による振動が手首に伝搬する体導音（パッシブ型）、または手首に装着した振動アクチュエータから手の内部へ入力した振動の反射等の体導音（アクティブ型）を計測して、手作業の内容や、指先と物体との静的な接触状況などを認識する手首装着型センサの実現を目標とする。【R04年度研究実績】課題②に関しては、特定被験者の１３種類の手作業行動からパッシブ計測した体導音をTransformerで学習し、学習データとは異なるテストデータを認識した結果、提案法の方がTransformerより高い認識精度を達成することを確認した。またモデル学習の安定性を評価するために、異なる乱数シードで初期モデルのパラメータを乱数で生成して、モデルの学習とその精度評価を繰り返す実験を行った。その結果、Transformerは乱数シードにより学習モデルの認識精度が大きく変動するのに対し、提案法は乱数シードに依らず安定的にモデルが学習可能であることを確認した。また体導音のアクティブ計測に関しては、手の接触有無検出を行うため被験者実験の条件決定・システム構築を行い、5名各4セットの実験結果を得た。この結果にラベリング、及び特徴量等を変化させ検出方法の検討を行った。課題①および②に関して、５名の被験者が１３種類の基本手作業をしている時の作業音（気導音）および体導音（各１２時間程度）を、新規に収録した。