JP5641243B2 - 作業支援システム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る作業支援システム1は、作業者の移動データから生成したマルコフモデルを用いて作業者の行動を予測する予測手段10と、予測手段10によって予測した作業者の行動に基づいて、作業者に対して部品、工具その他の必要な物品を供給する供給手段20とを有する。
図2は、作業空間の離散化を説明するための図である。図2に示すように、状態変数が作業空間を離散化して定義される。例えば、作業空間が4m×8mの空間とすると32×64個のセルに区分し、各セルにセル番号を付してこれを状態変数として定義する。そして、或る時刻に或るセルに作業者が存在するとして現在のセルに留まるか隣接する他のセルに移動するかを状態遷移確率行列で記述する。この状態遷移確率行列を作成すること又は更新することをマルコフモデルの生成、更新と呼ぶ。この状態遷移確率行列に基いて作業者の移動軌道を予測する。
ここで、iは時間t−Δtのときの状態を示し、jは時間tのときの状態を示す。Nijは作業者が存在したセルがiからjへ遷移した回数を示し、Niは作業者がセルi に存在した回数を離散時間間隔ごとにカウントしたものである。この状態遷移確率aijを全iとjの組み合わせについてすべて求め、行列[aij]としてあらわしたものが本実施形態におけるマルコフモデルである。なお、i,jは状態変数の数がm個であれば、i,jは1≦i,j≦mの関係式を満たす自然数である。
状態継続時間長とは、マルコフ過程において状態iに留まり続ける期間を意味する。状態継続時間を指定すると、式(2)から、状態iが指定した時間d(秒)続く確率pi(d)を求めることができる。
状態継続時間長の考え方から、状態iが状態継続時間長の期待値dexpだけ続いた直後、状態は状態i以外の状態jに遷移すると考えられる。すなわち、この状態jはj≠iを満たす何れかの状態である。状態の遷移先は状態遷移確率に従い、状態遷移確率が最大である状態に決定される。
10:予測手段
11:第1計算処理部
12:第2計算処理部
13:第3計算処理部
14:第4計算処理部
15:マルコフモデル生成手段
20:供給手段
21:計測手段
22:作業者位置推定手段
23:供給位置決定手段
24:供給軌道計算手段
Claims (5)
- 作業者の移動データから生成したマルコフモデルを用いて、任意の状態変数のままである期間の期待値を計算することにより作業者の行動を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測した作業者の行動に基いて、作業者に対して部品、工具その他の必要な物品を供給する供給手段と、
を備える、作業支援システム。 - 作業者の移動データから生成したマルコフモデルを用いて作業者の行動を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測した作業者の行動に基いて、作業者に対して部品、工具その他の必要な物品を供給する供給手段と、
を備え、
前記予測手段が、前記マルコフモデルから、任意の状態変数のままである期間(以下、「状態継続時間長」と呼ぶ。)の期待値を計算すること、及び、その状態継続時間長が経過したときの遷移先を決定することにより、作業者の移動軌道を予測する、作業支援システム。 - 作業者の移動データから生成したマルコフモデルを用いて作業者の行動を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測した作業者の行動に基いて、作業者に対して部品、工具その他の必要な物品を供給する供給手段と、
を備え、
前記予測手段が、
前記マルコフモデルから状態遷移確率の低い状態変数を抽出し、その抽出した状態変数の分布から、各作業毎に作業者の状態の期待値を求める第1計算処理部と、
前記第1計算処理部で求めた各作業毎に作業者の状態の期待値から、作業者が現在行っている作業を推定する第2計算処理部と、
前記マルコフモデルから、任意の状態変数のままである期間(以下、「状態継続時間長」と呼ぶ。)の期待値を計算すること、その状態継続時間長が経過したときの遷移先を決定することによって、予測される作業者の移動軌道を計算する第3計算処理部と、
前記第2計算処理部で推定した現在の作業と前記第3計算処理部で計算した予測移動軌道とに基いて、次の作業場所へ移動する到達時間と次の作業場所への予測移動軌道を求める第4計算処理部と、
を備える、作業支援システム。 - 前記第4計算処理部で求めたものであって次の作業場所へ移動する到達時間及び次の作業場所への予測移動軌道に基いて、前記供給手段の供給タイミング及び供給軌道を計算する供給軌道計算手段を備える、請求項3に記載の作業支援システム。
- 作業者の移動データから生成したマルコフモデルを用いて作業者の行動を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測した作業者の行動に基いて、作業者に対して部品、工具その他の必要な物品を供給する供給手段と、
を備え、
前記予測手段が、前記マルコフモデルから状態遷移確率の低い状態変数を抽出し、その抽出した状態変数の分布から、各作業毎に作業者の状態の期待値を求める第1計算処理部を備え、
さらに、前記第1計算処理部で求めた期待値であって各作業毎の作業者が存在する位置の期待値から、供給位置を決定する供給位置決定手段を備える、作業支援システム。
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