ものづくりにおける作業を定量的に評価できるIoTシステムの開発

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机間指導において熟練教師と教職未経験者の間には別々の特徴が見られ，熟練教師が「学習者」や「学習者の教材」等の複数項目から見取っていることに対して，教職未経験者は複数項目から見取ることができていないことが示唆されている．しかしこれらの調査はビデオ記録による分析で，誰が行っても同じ結果になるとは言えない．よって別の人が行っても同一の結果となるように定量的に調査を定量的に評価することが重要となっている．机間指導を定量的に分析する事例とRFIDタグを用いた方法が報告されている．この手法では授業者の位置を把握するためにRFIDタグを教室の通路に15㎝ごとに設置することで授業者の位置情報を取得するがセンサの設置が困難である本研究では，iPhoneなどに搭載されるLiDARセンサに着目し，機器一台で机間指導の分析を行うシステムの開発を目標として，LiDARセンサを用いた計測によって教室内を単独で直立移動する授業者の頭部から授業者の位置を測定し軌跡を記録するシステムの開発を目的とする．計測に用いるLiDARセンサとはレーザー光の反射を利用して精密な測距を行うことができるセンサであり，iPhoneや自律ロボットに搭載されるなど一般的なセンサとなっている．このセンサを教室内に設置し得られた背景と授業者の２次元点群データから背景差分データを算出する．背景差分データから授業者とする点群の抽出を行い，点群を授業者と判定した後，抽出された授業者の点群からxy座標平面上の座標を記録する．記録された授業者の座標から教室内を移動する授業者の軌跡を示す．実験を行い，開発したシステムによって計測から軌跡の表示をして考察を行った．実験の結果，軌跡の密度によって授業者役が長く滞在した位置の読み取れた．一方で，ノイズが大きく残っており，軌跡が教室外にある場合や，同じ位置にいても大きく異なる座標が出力される場合があった．