人体リンクモデルを用いた組立作業姿勢計画手法

概要

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生産準備効率化のためにシミュレーションにより作業負担の少ない作業姿勢を計画できる手法を提案する.提案手法では,作業者を人体リンクモデルにより表す.この人体リンクモデルは,上半身に7つの関節,両脚に2つの関節を有する.作業姿勢を計画する際の目的関数として,人体を表す各リンクの曲げ角度に係数を乗じ,それらの総和を用いる.制約条件として,人体各部の関節の可動範囲を設定する.さらに,作業負担の小さい作業姿勢を得るために,作業姿勢評価基準(RULA)において設定されている関節の曲げ角度の範囲も制約条件として設定する.そして,目的関数が最適化される作業姿勢を求める問題を非線形計画問題として定式化する.この問題を準ニュートン法により解くことにより,組立動作の始点と終点の作業姿勢を求める.適用例として,家電製品組立のための作業姿勢を計画する.そして,シミュレーションと同じ条件で実際に組立作業を行う.実験結果から実際の作業姿勢の評価値がシミュレーション結果と一致することを確認し,提案手法の有効性を示す.
社団法人日本経営工学会の論文
2006-06-15