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1. WO2020202788 - 作業分析方法、作業分析装置及び作業分析プログラム

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明 細 書

発明の名称 作業分析方法、作業分析装置及び作業分析プログラム

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006  

先行技術文献

特許文献

0007  

発明の概要

0008   0009   0010  

図面の簡単な説明

0011  

発明を実施するための形態

0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150  

産業上の利用可能性

0151  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

明 細 書

発明の名称 : 作業分析方法、作業分析装置及び作業分析プログラム

技術分野

[0001]
 本発明は、解体機の作業アタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する技術に関する。

背景技術

[0002]
 従来、作業アタッチメント先端に破砕機(例えば、ニブラー)が装着された解体機が知られている。例えば、特許文献1では、解体機(1)においてアタッチメント(4)の一部を構成するアーム(8)の先端部に破砕機(9)が装着されている(特許文献1の図1参照)。
[0003]
 ところで、破砕機を備えた自動車解体機は、廃車に含まれる銅線などのリサイクル可能な部品(解体部品)を回収する作業に用いられる。かかる作業においては、解体部品の回収率の向上及び作業時間の効率化が求められる。
[0004]
 しかし、自動車解体機の機械操作は複雑かつ難しいことから、非熟練オペレータによる解体作業は、熟練オペレータによる解体作業に比べて無駄が生じやすい。非熟練オペレータの技術を向上させるためには、非熟練オペレータの解体作業を分析し、無駄が生じている作業を特定する必要がある。
[0005]
 破砕機による解体作業を分析する従来の分析方法としては、例えば、分析者が、解体作業期間中に撮影された作業動画を閲覧しつつ、解体作業に関する各種の情報を手動で取得し、取得した情報に基づいて解体作業を分析することが想定される。
[0006]
 しかしながら、上記従来の分析方法は相応の時間を要するため、必ずしも効率のよい方法とは言えず、更なる改善が必要とされていた。

先行技術文献

特許文献

[0007]
特許文献1 : 特開2017-141552号公報

発明の概要

[0008]
 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、破砕機による解体作業を効率よく分析することができる技術を提供することを目的とする。
[0009]
 本発明の一局面に係る作業分析方法は、解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する作業分析装置における作業分析方法であって、前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを取得する第1ステップと、前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定する第2ステップと、前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定する第3ステップと、前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定する第4ステップと、前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する第5ステップと、を含む。
[0010]
 本発明によれば、破砕機による解体作業を効率よく分析することができる。

図面の簡単な説明

[0011]
[図1] 本発明の実施の形態における作業分析装置の構成を示すブロック図である。
[図2] 本発明の実施の形態において、作業アタッチメント先端にニブラーを装着した解体機の外観を示す側面図である。
[図3] ニブラーによる解体作業の概要を説明するための概略平面図である。
[図4] 作業分析処理に用いられる作業軌跡データの一例を示す図である。
[図5] 本発明の実施の形態における作業分析装置により実行される作業分析処理の一例を示すフローチャートである。
[図6] 本実施の形態においてニブラーの閉鎖点及び開放点を平面座標系にプロットした散布図である。
[図7] 本実施の形態において、開放点の数と、各開放点と最短閉鎖点との距離(最短距離)との関係を示すヒストグラムである。
[図8] 本実施の形態において、全ての開放点から仕分先開放点を特定する処理を説明するための図である。
[図9] 本実施の形態において、仕分先開放点を複数の仕分先(クラスタ)にクラスタリングした状態を示す図である。
[図10] 本実施の形態において、移動データを特定するために用いる判定領域を説明するための図である。
[図11] 本実施の形態において、複数の解体場所(重心)を複数のクラスタにクラスタリングした結果を示す図である。
[図12] 本実施の形態において、統合前のクラスタの時系列遷移を示す図である。
[図13] 本実施の形態において、統合前データを統合する処理を説明するための図である。
[図14] 本実施の形態において、統合処理により統合された統合後のクラスタの時系列遷移を示す図である。
[図15] 本実施の形態において、統合処理により複数のクラスタを統合した結果を示す図である。
[図16] 本実施の形態における作業サイクル毎の分析結果データの一例を示す図である。
[図17] 本実施の形態における分析結果データの回収数及び1回の作業サイクルあたりの所要時間を集計した集計表データの一例を示す図である。
[図18] 作業分析プログラムにより自動で算出された作業サイクル毎の作業時間の累積値と、作業動画から手動で計測された作業サイクル毎の作業時間の累積値とを示す図である。

発明を実施するための形態

[0012]
 以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[0013]
 (実施の形態)
 本発明の実施の形態に係る作業分析装置について図1から図18に基づいて説明する。
[0014]
 図1は、本発明の実施の形態における作業分析装置の構成を示すブロック図である。図2は、本発明の実施の形態において、作業アタッチメント先端にニブラーを装着した解体機の外観を示す側面図である。図3は、ニブラーによる解体作業の概要を説明するための概略平面図である。図1に示される作業分析装置1は、解体作業を分析する作業分析装置の一例である。
[0015]
 作業分析装置1は、図2に示される解体機10の作業アタッチメント先端に装着されるニブラー20による解体作業を分析するためのコンピュータである。ニブラー20は、破砕機の一例である。ニブラー20は、解体対象物から解体部品を切断したり、解体対象物から解体部品をもぎ取ったり、解体部品を仕分けしたりする。
[0016]
 本実施の形態では、図3に示されるように、解体機10は、解体機10のアタッチメント先端に装着されるニブラー20によって自動車等の解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を行う。作業分析装置1は、解体機10による解体作業を分析対象とする。すなわち、作業分析装置1は、解体機10のアタッチメント先端に装着されるニブラー20(破砕機)によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する。
[0017]
 解体機10は、地面の上を走行可能な下部走行体11と、下部走行体11に搭載される上部旋回体12と、上部旋回体12に搭載される作業装置13とを備える。
[0018]
 下部走行体11及び上部旋回体12は、作業装置13を支持する機体を構成する。上部旋回体12は、エンジンを収容するエンジンルーム及び運転室であるキャブを含む。下部走行体11は、一対のクローラで構成されている。上部旋回体12は下部走行体11に対して旋回可能に取り付けられている。
[0019]
 作業装置13は、解体作業のための動作を行うことが可能であり、ブーム14、アーム15及びニブラー20を含む。ブーム14は、上部旋回体12の前端に起伏可能すなわち水平軸回りに回動可能に支持される基端部と、その反対側の先端部とを有する。アーム15は、ブーム14の先端部に水平軸回りに回動可能に取付けられる基端部と、その反対側の先端部とを有する。ニブラー20は、アーム15の先端部に回動可能に取付けられる。
[0020]
 ブーム14、アーム15及びニブラー20のそれぞれには、複数の伸縮可能な油圧シリンダであるブームシリンダ、アームシリンダ及びニブラーシリンダが取り付けられている。
[0021]
 ブームシリンダは、上部旋回体12とブーム14との間に介在し、ブーム14に起伏動作を行わせるように伸縮する。アームシリンダは、ブーム14とアーム15との間に介在し、アーム15に回動動作を行わせるように伸縮する。ニブラーシリンダは、アーム15とニブラー20との間に介在し、ニブラー20に開閉動作を行わせるように伸縮する。
[0022]
 図1に示されるように、作業分析装置1は、制御部3と、記憶部5と、表示部7とを備える。
[0023]
 制御部3は、例えば、中央処理装置(CPU(Central Processing Unit))であり、記憶部5に記憶されるプログラム及びデータに基づいて各種の演算処理を実行する。
[0024]
 記憶部5は、例えば、フラッシュメモリ又は磁気ディスク装置であり、各種のプログラム及びデータを記憶すると共に、制御部3のワークメモリとしても機能する。
[0025]
 なお、解体機10は、光ディスク等の情報記憶媒体から情報を読み取る読取装置を備えてもよい。記憶部5は、読取装置によって読み取られた情報を記憶してもよい。
[0026]
 表示部7は、例えば、液晶ディスプレイであり、グラフィックデータに基づく画面を表示する。
[0027]
 なお、上述したハードウェア構成はあくまでも一例に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、上述したハードウェア構成では、記憶部5が作業分析装置1に内蔵されている例を示しているが、これに限定されず、作業分析装置1と通信可能な記憶装置が外部接続されてもよい。また、作業分析装置1は、表示部7を備えていなくてもよく、作業分析装置1に接続された表示装置が、表示部7の機能を有してもよい。
[0028]
 図1に示されるように、記憶部5は、作業軌跡データ51と、作業分析プログラム52と、分析結果データ53とを記憶している。
[0029]
 作業軌跡データ51は、解体作業の作業期間中におけるニブラー20の情報が一定の間隔でサンプリングされた時系列データである。作業軌跡データ51は、解体作業の作業期間中におけるニブラー20の位置情報と開閉情報とを時系列で記録している。
[0030]
 図4は、作業分析処理に用いられる作業軌跡データの一例を示す図である。
[0031]
 具体的には、図4に示されるように、作業軌跡データ51は、時系列で記録された、時刻情報と位置情報とニブラー開閉情報とを含む。
[0032]
 時刻情報は、各データをサンプリングした時刻(T1,T2,T3,…)を表す。
[0033]
 位置情報は、平面視におけるニブラー20の位置を平面座標系におけるX座標(X1,X2,X3,…)及びY座標(Y1,Y2,Y3…)の値で表す。平面座標系は、例えば、長手方向(前後方向)をX軸、左右方向をY軸、解体機10の上部旋回体の旋回軸上における上部旋回体と下部走行体との接合部分を原点とする2次元の直交座標系である。なお、平面座標系のX軸、Y軸及び原点は上記に限定されない。平面座標系の原点は、例えば、ブームの基端部であってもよい。ニブラー20の3次元空間内の位置から平面座標系に下ろした垂線と、平面座標系との交点が、ニブラー20の平面座標系における位置である。
[0034]
 ニブラー開閉情報は、ニブラー20を開閉させるためのシリンダに設けられるストロークセンサからの出力値(S1,S2,S3,…)を含む。
[0035]
 なお、解体機10は、解体作業中に位置情報及びニブラー開閉情報を所定のサンプリング周期で計測し、所定のタイミングで、時刻情報、位置情報及びニブラー開閉情報を作業分析装置1へ送信してもよい。解体機10は、時刻情報、位置情報及びニブラー開閉情報を、計測する毎、解体作業が終了した後、又は所定の時間毎に送信してもよい。この場合、作業分析装置1は、解体機10とネットワークを介して通信する通信部を備えてもよい。そして、通信部は、解体機10によって送信された時刻情報、位置情報及びニブラー開閉情報を作業軌跡データ51として記憶部5に記憶してもよい。
[0036]
 また、解体機10は、解体作業中に位置情報及びニブラー開閉情報を所定のサンプリング周期で計測し、時刻情報、位置情報及びニブラー開閉情報を情報記憶媒体に記憶してもよい。情報記憶媒体は、例えば、光ディスク又はUSB(Universal Serial Bus)メモリなどである。この場合、作業分析装置1は、情報記憶媒体から情報を読み取る読取装置を備えてもよい。そして、読取装置は、情報記憶媒体から読み取った時刻情報、位置情報及びニブラー開閉情報を作業軌跡データ51として記憶部5に記憶してもよい。
[0037]
 作業分析プログラム52は、上述した作業軌跡データ51に基づいた作業分析処理(図5参照)を制御部3に実行させるためのプログラムである。制御部3は、作業分析プログラム52に従って作業分析処理を実行する。なお、図5に示される作業分析処理の詳細については後述する。
[0038]
 分析結果データ53は、図5に示される作業分析処理を行った結果として出力されるデータである(図16参照)。分析結果データ53は、解体作業を作業サイクル毎に分析した分析結果であり、作業サイクル情報等とも称される。なお、図16に示される分析結果データ53の詳細については後述する。
[0039]
 制御部3は、作業軌跡データ53に基づいて解体作業を分析する。制御部3は、作業軌跡データ取得部31、ニブラー開閉特定部32、仕分先開放点特定部33、移動データ特定部34、掴み作業データ特定部35、解体箇所特定部36、仕分先特定部37及び分析結果データ作成部38を備える。
[0040]
 作業軌跡データ取得部31は、解体作業の作業期間中におけるニブラー20の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データ51を取得する。
[0041]
 ニブラー開閉特定部32は、作業軌跡データ51に基づいて、作業期間中にニブラー20が開放された位置を示す全ての開放点と、作業期間中にニブラー20が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定する。
[0042]
 ニブラー開閉特定部32は、作業軌跡データのうち、ニブラー20を開閉させるためのシリンダに設けられるストロークセンサからの出力値が第3閾値を超えた時点の全てのデータを全ての閉鎖時点データとして特定すると共に、出力値が第3閾値を下回った時点の全てのデータを全ての開放時点データとして特定する。ニブラー開閉特定部32は、全ての閉鎖時点データの個々の位置情報から全ての閉鎖点を特定し、全ての開放時点データの個々の位置情報から全ての開放点を特定する。
[0043]
 仕分先開放点特定部33は、全ての開放点の各開放点と各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定する。
[0044]
 移動データ特定部34は、位置情報に基づいて、解体部品を掴んだニブラー20が仕分先に移動し再び解体対象物に戻るまでのデータを、解体作業においてニブラー20が移動した移動データとして作業軌跡データの中から特定する。
[0045]
 移動データ特定部34は、全ての閉鎖点の重心を算出し、重心からの距離が所定値以上である閉鎖点を異常点として除去する。移動データ特定部34は、異常点が除去された複数の閉鎖点の各X座標及び各Y座標の中から、X座標の最小値X min及び最大値X maxを決定すると共に、Y座標の最小値Y min及び最大値Y maxを決定する。移動データ特定部34は、作業軌跡データのX座標及びY座標の値X,Yが最小値X min<X<最大値X max且つ最小値Y min<Y<最大値Y maxを満たさないデータを移動データとして特定する。また、移動データ特定部34は、値X,Yが最小値X min<X<最大値X max且つ最小値Y min<Y<最大値Y maxを満たし且つ速度の移動平均が第2閾値以上であるデータを移動データとして特定する。
[0046]
 掴み作業データ特定部35は、作業軌跡データから移動データを除いたデータを、解体作業においてニブラー20が解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する。
[0047]
 解体箇所特定部36は、掴み作業データに基づいて解体対象物における解体箇所を特定する。解体箇所特定部36は、掴み作業データの複数の位置情報の重心を所定の作業サイクルにおける解体場所として作業サイクル毎に算出する。解体箇所特定部36は、作業サイクル毎の複数の解体場所のX座標及びY座標をクラスタリングして複数のクラスタを生成する。解体箇所特定部36は、複数のクラスタの時系列遷移に基づいて、複数のクラスタを統合して解体箇所を特定する。
[0048]
 仕分先特定部37は、仕分先開放点特定部33によって特定された仕分先開放点をクラスタリングすることによって複数の仕分先を特定する。
[0049]
 分析結果データ作成部38は、作業分析処理を実行することにより分析結果データ53を作成する。また、分析結果データ作成部38は、作成した分析結果データ53を記憶部5に記憶する。
[0050]
 表示部7は、分析結果データ作成部38によって作成された分析結果データ53を表示する。
[0051]
 続いて、図5を参照しつつ作業分析装置1により実行される作業分析処理について詳細に説明する。
[0052]
 図5は、本発明の実施の形態における作業分析装置により実行される作業分析処理の一例を示すフローチャートである。
[0053]
 上述したように、本実施の形態において分析対象となる解体作業は、自動車等の解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ解体部品を仕分先に運ぶ動作を繰り返す周期的な作業である(図3参照)。
[0054]
 そこで、作業分析プログラム52による作業分析処理では、解体作業が複数の作業サイクルに分解される。詳細には、ニブラー20が解体部品を掴む動作、ニブラー20が仕分先に移動する動作、ニブラー20が解体部品を仕分先に載置する動作、及びニブラー20が再び解体対象物に戻る動作が1つの作業サイクルとして定義される。一連の解体作業は、複数の作業サイクルに分解される。
[0055]
 まず、図5のステップS1において、作業軌跡データ取得部31は、記憶部5に記憶されている作業軌跡データ51(図2参照)を入力データとして取得する。
[0056]
 次に、ステップS2において、ニブラー開閉特定部32は、作業軌跡データ51を読み込み、作業期間中においてニブラー20が開放された位置(平面座標系)を示す全ての開放点と、ニブラー20が閉鎖された位置(平面座標系)を示す全ての閉鎖点とを特定する。
[0057]
 具体的には、ニブラー開閉特定部32は、作業軌跡データ51を構成するデータのうち、ニブラー開閉情報(ストロークセンサの出力値)が閾値TH3を超えた時点の各データを閉鎖時点データとして特定する。また、ニブラー開閉特定部32は、ニブラー開閉情報(ストロークセンサの出力値)が閾値TH3を下回った時点の各データを開放時点データとして特定する。なお、閾値TH3は予め設定される任意の値であり、本発明に係る第3閾値の一例である。
[0058]
 そして、ニブラー開閉特定部32は、閉鎖時点データの位置情報に基づいて全ての閉鎖点を特定すると共に、開放時点データの位置情報に基づいて全ての開放点を特定する。
[0059]
 図6は、本実施の形態においてニブラーの閉鎖点及び開放点を平面座標系にプロットした散布図である。図6において、縦軸はX軸を表し、横軸はY軸を表す。また、白丸点は閉鎖点を表し、黒丸点は開放点を表す。また、X座標及びY座標は、原点からの距離を表し、距離の単位はミリメートル(mm)である。
[0060]
 図6の散布図においては、ニブラー開閉特定部32によって特定された全ての閉鎖点及び全ての開放点が平面座標系にプロットされている。閉鎖点は、ニブラー20が開いている状態から閉じた時点の位置座標を表している。開放点は、ニブラー20が閉じている状態から開いた時点の位置座標を表している。
[0061]
 図5に戻って、次に、ステップS3において、仕分先開放点特定部33は、ニブラー開閉特定部32によって特定された全ての開放点の中から仕分先開放点を特定する。ここで、仕分先開放点とは、仕分先に解体部品を載置するために仕分先でニブラー20が開放された開放点をいう。
[0062]
 具体的には、仕分先開放点特定部33は、全ての開放点を構成する各開放点と全ての閉鎖点との距離を計算し、各開放点から最も近くに存在する最短閉鎖点を特定する。そして、仕分先開放点特定部33は、各開放点から最短閉鎖点までの距離を最短距離として算出する。
[0063]
 図7は、本実施の形態において、開放点の数と、各開放点と最短閉鎖点との距離(最短距離)との関係を示すヒストグラムである。図7において、横軸は、各開放点と最短閉鎖点との距離(最短距離)を500mm毎に区切った階級を表し、縦軸は、各階級に属する開放点の数を表している。
[0064]
 図7では、各開放点から最短閉鎖点までの最短距離がヒストグラムによって示されている。
[0065]
 最短距離が閾値TH1以下である開放点は、解体場所においてニブラー20が解体部品を掴むための開閉操作に伴う開放点である可能性が高い。解体部品を掴むまでの作業においては、ニブラー20がほぼ同じ位置で開閉操作される。そのため、解体場所における開放点と最短閉鎖点との最短距離は短くなる傾向にある。なお、閾値TH1は予め設定される任意の値であり、本発明に係る第1閾値の一例である。
[0066]
 これに対して、最短距離が閾値TH1を超えている開放点は、解体部品を仕分先に載置することを目的として、仕分先においてニブラー20が解体部品を離すための開放操作に伴う開放点である可能性が高い。ニブラー20が仕分先で開放されてから、解体場所に戻るまでの期間はニブラー20が閉じられることはない。そのため、仕分先における開放点と最短閉鎖点との最短距離は長くなる傾向にある。
[0067]
 以上のような事情を考慮し、仕分先開放点特定部33は、最短距離が閾値TH1を超えている開放点を仕分先開放点として特定する(図8参照)。
[0068]
 図8は、本実施の形態において、全ての開放点から仕分先開放点を特定する処理を説明するための図である。図8において、縦軸はX軸を表し、横軸はY軸を表す。また、白丸点は閉鎖点を表し、黒丸点は開放点を表す。また、X座標及びY座標は、原点からの距離を表し、距離の単位はミリメートル(mm)である。
[0069]
 図8の下図においては、全ての開放点のうち仕分先開放点特定部33によって特定された仕分先開放点が平面座標系にプロットされている。
[0070]
 図5に戻って、次に、ステップS4において、仕分先特定部37は、仕分先開放点特定部33によって特定された仕分先開放点をクラスタリングすることにより複数の仕分先を特定する。
[0071]
 図9は、本実施の形態において、仕分先開放点を複数の仕分先(クラスタ)にクラスタリングした状態を示す図である。
[0072]
 本実施の形態では、図9に示されるように、複数の仕分先開放点がクラスタリングされることにより、4つの仕分先SD1~SD4が特定される。
[0073]
 この後、制御部3は、解体作業を複数の作業サイクルに分解するためのステップS5~ステップS7の処理を実行する。
[0074]
 図5に戻って、次に、ステップS5において、移動データ特定部34は、全ての閉鎖点の中から異常点を除去する異常点除去処理を実行する。具体的には、移動データ特定部34は、全ての閉鎖点の重心を算出し、算出した重心からの距離が所定値以上の閉鎖点を異常点として除去する。解体部品を解体対象物から切断したり、解体対象物を掴んだりする際にニブラー20は閉鎖される。そのため、全ての閉鎖点の重心から離れた位置にある閉鎖点は、異常点として除去される。
[0075]
 次に、ステップS6において、移動データ特定部34は、異常点が除去された複数の閉鎖点の各X座標及び各Y座標の中から、X座標の最小値X min及び最大値X maxを決定すると共に、Y座標の最小値Y min及び最大値Y maxを決定する。
[0076]
 図10は、本実施の形態において、移動データを特定するために用いる判定領域を説明するための図である。
[0077]
 X座標の最小値X min及び最大値X maxとY座標の最小値Y min及び最大値Y maxとが決定されると、図10の下図に示されるように、移動データを特定するための処理に用いる判定領域101が定まる。判定領域101は、異常点が除去された複数の閉鎖点の各X座標及び各Y座標の中から、X座標がX min<X<X maxを満たし、且つY座標がY min<Y<Y maxを満たす領域である。
[0078]
 図5に戻って、次に、ステップS7において、移動データ特定部34は、作業軌跡データの位置情報に基づいて移動データを特定する。ここで、移動データとは、ニブラー20が解体部品を掴んでから(掴んだ後)仕分先に移動し再び解体対象物の解体場所に戻るまでのデータをいう。
[0079]
 具体的には、移動データ特定部34は、作業軌跡データの位置情報のX座標及びY座標の値X,Yが最小値X min<X<最大値X max且つ最小値Y min<Y<最大値Y maxを満たさないデータを移動データとして特定する。すなわち、移動データ特定部34は、図10に示される判定領域101外の作業軌跡データを移動データとして特定する。
[0080]
 また、移動データ特定部34は、作業軌跡データの位置情報のX座標及びY座標の値X,Yが最小値X min<X<最大値X max且つ最小値Y min<Y<最大値Y maxを満たし且つ前後のデータを用いて算出した速度の移動平均が所定の閾値TH2以上であるデータも移動データとして特定する。すなわち、移動データ特定部34は、図10に示される判定領域101内の作業軌跡データのうち前後のデータを用いて算出した速度の移動平均が閾値TH2以上である作業軌跡データについても移動データとして特定する。なお、閾値TH2は予め設定される任意の値であり、本発明に係る第2閾値の一例である。
[0081]
 上述したように、解体作業における1つの作業サイクルは、ニブラー20が解体部品を掴み、仕分先に移動し、解体部品を仕分先に載置し、再び解体対象物に戻るまでの期間である。掴み作業は移動の終点(ニブラー20が解体対象物に戻った時点)から開始するため、解体作業の1つの作業サイクルは、移動の終点から次の移動の終点までと捉えることができる。よって、作業軌跡データの中から移動データを特定することができれば、解体作業を複数の作業サイクルに分解することができる。
[0082]
 次に、ステップS8において、掴み作業データ特定部35は、作業軌跡データ51の中から移動データ特定部34によって特定された移動データを除いたデータを、ニブラー20が解体対象物から解体部品を引き離して掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する。
[0083]
 掴み作業データが特定されると、制御部3は、解体対象物の解体箇所(自動車のダッシュボード及びエンジンルーム等)を特定するためのステップS9~ステップS11の処理を実行する。
[0084]
 次に、ステップS9において、解体箇所特定部36は、掴み作業データ特定部35によって特定された掴み作業データの複数の位置情報の重心を所定の作業サイクルにおける解体場所として作業サイクル毎に算出する。解体作業中は、解体部品を掴んだり離したりするため、掴み作業データは、1つの位置情報(開放点又は閉鎖点)だけでなく、複数の位置情報を含む。解体箇所特定部36は、掴み作業データの複数の位置情報の重心を作業サイクル毎に算出する。
[0085]
 次に、ステップS10において、解体箇所特定部36は、作業サイクル毎に算出された複数の解体場所のX座標及びY座標をクラスタリングして複数のクラスタを生成する。具体的には、解体箇所特定部36は、作業サイクル毎に算出された複数の解体場所のX座標及びY座標を公知のk平均法(k-means clustering)を用いてクラスタリングする。なお、ここでは、k平均法のクラスタ数は、例えば、5(k=5)に設定される。
[0086]
 図11は、本実施の形態において、複数の解体場所(重心)を複数のクラスタにクラスタリングした結果を示す図である。
[0087]
 解体箇所特定部36によるk平均法を用いたクラスタリングの結果、図11に示されるように、複数の解体場所(重心)が5つのクラスタCT1~CT5に分割される。
[0088]
 図5に戻って、次に、ステップS11において、解体箇所特定部36は、複数のクラスタの時系列遷移に基づいて、複数のクラスタを統合して解体箇所を特定する。解体箇所特定部36は、ステップS10においてクラスタリングされた5つのクラスタを統合する統合処理を実行する。5つのクラスタには、実際の解体箇所(ダッシュボード又はエンジンルーム等)と共に、解体部品を仕分先に運ぶ前に一時的に載置する載置場所等が含まれている可能性がある。そこで、ステップS11において、解体箇所特定部36は、解体部品の一時的な載置場所が実際の解体箇所と誤って判断されるのを回避するため、次に説明するような統合処理を実行する。
[0089]
 具体的には、解体箇所特定部36は、作業軌跡データの中から5つのクラスタに含まれるデータを取得し、ニブラー20が5つのクラスタ間をどのように移動したのかを時系列遷移として特定する。
[0090]
 図12は、本実施の形態において、統合前のクラスタの時系列遷移を示す図である。
[0091]
 図12においては、図11に示される5つのクラスタCT1~CT5の時系列遷移が左から右へ順番に示されている。なお、説明の都合上、図12に示される5つのクラスタCT1~CT5に属する各データの時系列遷移を統合前データと称する。また、図12に示される数値1~5は、それぞれ、クラスタCT1~CT5に対応している。
[0092]
 解体箇所特定部36は、統合前データのクラスタを時系列の順番に従って確認し、直前のクラスタと異なるクラスタが出現した場合、直前のクラスタと同じクラスタが出現するまでクラスタをスキップする。そして、制御部3は、スキップしたクラスタを直前のクラスタと同じクラスタに変換する。
[0093]
 図13は、本実施の形態において、統合前データを統合する処理を説明するための図である。
[0094]
 例えば、図12に示される統合前データでは、最初から3番目のクラスタCT2が直前(2番目)のクラスタCT3と異なる。そのため、図13に示されるように、解体箇所特定部36は、直前とは異なるクラスタが出現した場合、直前(2番目)のクラスタCT3と同じクラスタが出現するまでクラスタをスキップする。ここでは、直前(2番目)のクラスタCT3と同じクラスタが5番目に出現する。そのため、解体箇所特定部36は、3番目のクラスタCT2及び4番目のクラスタCT2をスキップする。そして、解体箇所特定部36は、スキップした3番目のクラスタCT2及び4番目のクラスタCT2を2番目のクラスタCT3と同じクラスタCT3に変更する。以降のクラスタについても同様の処理が実行される。
[0095]
 なお、解体箇所特定部36は、直前のクラスタと同じクラスタが以降に出現しない場合、スキップしたクラスタを直前のクラスタと同じクラスタに変更しない。
[0096]
 例えば、図12に示される統合前データでは、23番目のクラスタCT3以降にクラスタCT3は出現しない。この場合、図13に示されるように、解体箇所特定部36は、24番目以降のクラスタを23番目のクラスタCT3と同じクラスタCT3に変更しない。同様に、24番目のクラスタCT2以降にクラスタCT2は出現しない。この場合も、解体箇所特定部36は、25番目以降のクラスタを24番目のクラスタCT2と同じクラスタCT2に変更しない。
[0097]
 一方、26番目のクラスタCT5に関しては、29番目にクラスタCT5が出現する。そのため、解体箇所特定部36は、スキップした27番目のクラスタCT4及び28番目のクラスタCT1を26番目のクラスタCT5と同じクラスタCT5に変更する。
[0098]
 図14は、本実施の形態において、統合処理により統合された統合後のクラスタの時系列遷移を示す図である。図15は、本実施の形態において、統合処理により複数のクラスタを統合した結果を示す図である。
[0099]
 上記のような統合処理が実行され、図12に示される統合前データは、図14に示される統合後データに統合される。統合処理の結果、最初から23番目までのデータは、クラスタCT3に属し、24番目のデータは、クラスタCT2に属し、25番目から34番目までのデータは、クラスタCT5に属する。
[0100]
 図14及び図15に示されるように、5つのクラスタCT1~CT5は、3つのクラスタCT3,CT2,CT5に統合される。統合されたクラスタCT3,CT2,CT5は、解体対象物の解体箇所を示す。解体箇所特定部36は、統合した複数のクラスタを、それぞれ複数の解体箇所として特定する。
[0101]
 図5に戻って、次に、ステップS12において、分析結果データ作成部38は、解体作業を分析した分析結果データ53を作成する。
[0102]
 図16は、本実施の形態における作業サイクル毎の分析結果データの一例を示す図である。
[0103]
 図5に示すステップS1~ステップS11のような作業分析処理が実行されることによって、図16に示される分析結果データ53が作成される。分析結果データ作成部38は、解体作業を作業サイクル毎に分析した分析結果データ53を作成する。
[0104]
 図16に示されるように、分析結果データ53は、作業サイクルに関する情報、要素作業時間に関する情報、仕分先ニブラー開放点に関する情報、解体場所重心に関する情報及びニブラー閉鎖に関する情報を含む。
[0105]
 作業サイクルに関する情報は、各作業サイクルを識別するために割り当てられたシリアルな番号と、各作業サイクルの開始時刻とを含む。
[0106]
 要素作業時間に関する情報は、各作業サイクルにおけるニブラー20の掴む作業に要した掴む時間と、各作業サイクルにおけるニブラー20の移動に要した移動時間とを含む。
[0107]
 仕分先ニブラー開放点に関する情報は、仕分先でニブラー20を開放した仕分先開放点の位置情報(X座標及びY座標)と、仕分先開放点が属するクラスタを識別するためのクラスタ番号とを含む。
[0108]
 解体場所重心に関する情報は、解体場所(重心)の位置情報(X座標及びY座標)と、解体場所が属するクラスタを識別するためのクラスタ番号とを含む。解体場所が属するクラスタは、複数の解体場所をクラスタリングすることにより複数の統合前のクラスタが生成され、生成された複数の統合前のクラスタが統合されることにより新たに生成された複数の統合後のクラスタのうちの1つである。
[0109]
 ニブラー閉鎖に関する情報は、ニブラー20が閉鎖された回数と、ニブラー20の閉鎖に要した時間とを含む。
[0110]
 また、上述した作業分析処理が実行されることによって、分析結果データ作成部38は、分析結果データ53をさらに纏めた集計表データ54を作成してもよい。
[0111]
 図17は、本実施の形態における分析結果データの回収数及び1回の作業サイクルあたりの所要時間を集計した集計表データの一例を示す図である。
[0112]
 集計表データ54は、回収回数及び1回の作業サイクルあたりの所要時間を集計したものである。
[0113]
 解体箇所は、例えば、ダッシュボード、エンジンルーム及びその他である。解体箇所は、図5のステップS11で統合された3つのクラスタCT3,CT2,CT5に基づいて特定することが可能である。例えば、記憶部5は、解体対象物と解体箇所の位置とを対応付けた解体箇所データを予め記憶してもよい。分析結果データ作成部38は、記憶部5の解体箇所データを参照し、統合した複数のクラスタのそれぞれに属する閉鎖点の位置から、複数の解体箇所を特定してもよい。なお、解体箇所データは、解体対象物の種類毎に記憶されてもよく、自動車の車種毎に記憶されてもよい。
[0114]
 回収物は、例えば、ハーネス、左手前、左奥及び右である。回収物は、図5のステップS4で特定される4つの仕分先SD1~SD4に基づいて特定することが可能である。例えば、記憶部5は、回収物と仕分先の位置とを対応付けた回収物データを予め記憶してもよい。分析結果データ作成部38は、記憶部5の回収物データを参照し、特定された複数の仕分先のそれぞれに属する仕分先開放点の位置から、複数の回収物を特定してもよい。なお、回収物データは、解体対象物の種類毎に記憶されてもよく、自動車の車種毎に記憶されてもよい。
[0115]
 また、分析結果データ作成部38は、複数の解体箇所のそれぞれに対して、作業サイクル毎のニブラー20の掴む時間の最大値、最小値、平均値及び標準偏差を算出する。分析結果データ作成部38は、複数の解体箇所のそれぞれに対して、作業サイクル毎のニブラー20の移動時間の最大値、最小値、平均値及び標準偏差を算出する。
[0116]
 さらに、分析結果データ作成部38は、複数の回収物(仕分先)のそれぞれに対して、作業サイクル毎のニブラー20の掴む時間の最大値、最小値、平均値及び標準偏差を算出する。分析結果データ作成部38は、複数の回収物(仕分先)のそれぞれに対して、作業サイクル毎のニブラー20の移動時間の最大値、最小値、平均値及び標準偏差を算出する。
[0117]
 図5に戻って、次に、ステップS13において、表示部7は、分析結果データ作成部38によって作成された分析結果データ53を表示する。なお、表示部7は、分析結果データ53だけでなく、集計表データ54を表示してもよい。
[0118]
 以上、本実施の形態によれば、作業分析プログラム52(図5のフローチャートの処理)が実行されることにより、ニブラー20の作業軌跡データ51(図4)に基づいてニブラー20による解体作業を自動で分析することが可能である。
[0119]
 また、解体部品を掴んだニブラー20が仕分先に移動し再び解体対象物に戻るまでの移動データに基づいて、解体部品を仕分先へ移動させるのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、仕分先のレイアウトが適切であるかを分析することができる。また、解体作業においてニブラー20が解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データに基づいて、解体部品を掴むのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、解体機10の操作技術の熟練度合いを分析することができる。
[0120]
 したがって、分析者が解体作業の動画を閲覧することで解体作業を分析していた従来の分析方法に比べて、ニブラー20による解体作業の分析に要する時間を短縮することができると共に、ニブラー20による解体作業を効率よく分析することができる。
[0121]
 具体的には、分析者は、図17に示す集計表データ54の個々の移動時間を比較検討することにより、オペレータの解体場所レイアウトの設定知識不足を把握することが可能である。詳細には、分析者は、回収回数の多い回収物(仕分先)の移動時間と、回収回数の少ない回収物(仕分先)の移動時間とを比較することで、オペレータが回収回数の多い回収物(仕分先)を短時間で移動できるようにレイアウトできていないといった問題点を把握できる。
[0122]
 また、分析者は、図17に示す集計表データ54の掴む時間の平均時間が長いこと、又は掴む時間の標準偏差が大きい(ばらつきが大きい)こと等から、オペレータの解体手順に対する知識不足といった問題点を把握できる。
[0123]
 あるいは、分析者は、図16に示す分析結果データ53における掴む時間の累積グラフを生成して閲覧してもよい。これにより、例えば、複数の作業サイクルを経ても掴む時間が短縮されていないこと等が判明すれば、分析者は、オペレータの解体手順に対する知識不足といった問題点を把握できる。
[0124]
 また、分析者は、図16に示す分析結果データ53のニブラー閉鎖の回数が多い又はニブラー閉鎖の時間が長いことから、掴み損ねが多いことを特定することができ、オペレータの解体機操作の技術不足といった問題点を把握できる。
[0125]
 あるいは、分析者は、図17に示す集計表データ54の掴む時間の平均時間又は移動時間の平均時間等を閲覧することにより、例えば、特定の回収物の掴む時間が長いこと又は特定の仕分先への移動時間が長いことが判明すれば、オペレータの解体機操作の技術不足といった問題点を把握できる。
[0126]
 同様に、分析者は、図17に示す集計表データ54の掴む時間の標準偏差又は移動時間の標準偏差等を閲覧することにより、例えば、特定の回収物の掴む時間にばらつきが大きいこと又は特定の仕分先への移動時間にばらつきが大きいことが判明すれば、オペレータの解体機操作の技術不足といった問題点を把握できる。
[0127]
 図18は、作業分析プログラムにより自動で算出された作業サイクル毎の作業時間の累積値と、作業動画から手動で計測された作業サイクル毎の作業時間の累積値とを示す図である。
[0128]
 図18に示される累積グラフにおいては、作業分析プログラム52により自動で算出された各作業サイクルの所要作業時間の累積値と、作業動画から手動で計測された各作業サイクルの所要作業時間の累積値とがそれぞれ示されている。図18に示されるように、両者には若干の差異が見られるものの、概ね合致している。そのため、本実施の形態に係る作業分析装置1は、作業動画に基づく手動解析と同等の情報を取得することが可能である。
[0129]
 (変形例)
 本発明による作業分析方法は上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形又は改良が可能である。
[0130]
 例えば、上記実施の形態では、図5のフローチャートのステップS4に示されるように、仕分先特定部37が複数の仕分先を特定しているが、本発明はこれに限定されない。仕分先が1箇所に決まっている解体作業を分析する場合は、仕分先特定部37がステップS4の処理を実行しなくてもよい。ただし、仕分先が単独であるか複数であるか不明な場合は、仕分先特定部37が上記実施の形態のようにステップS4の処理を実行するのが好ましい。
[0131]
 また、上記実施の形態では、図5のフローチャートのステップS9~ステップS11に示されるように、解体箇所特定部36が解体対象物の解体箇所を特定しているが、本発明はこれに限定されない。解体箇所が1箇所に決まっている解体作業を分析する場合は、解体箇所特定部36がステップS9~ステップS11の処理を実行しなくてもよい。
[0132]
 (実施の形態の纏め)
 本実施の形態の技術的特徴は下記のように纏められる。
[0133]
 本発明の一局面に係る作業分析方法は、解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する作業分析装置における作業分析方法であって、前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを取得する第1ステップと、前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定する第2ステップと、前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定する第3ステップと、前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定する第4ステップと、前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する第5ステップと、を含む。
[0134]
 この構成によれば、解体部品を掴んだ破砕機が仕分先に移動し再び解体対象物に戻るまでの移動データに基づいて、解体部品を仕分先へ移動させるのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、仕分先のレイアウトが適切であるかを分析することができる。また、解体作業において破砕機が解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データに基づいて、解体部品を掴むのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、解体機の操作技術の熟練度合いを分析することができる。
[0135]
 したがって、分析者が解体作業の動画を閲覧することで解体作業を分析していた従来の分析方法に比べて、破砕機による解体作業の分析に要する時間を短縮することができると共に、破砕機による解体作業を効率よく分析することができる。
[0136]
 また、上記の作業分析方法において、前記位置情報は、前記破砕機の位置を平面座標系におけるX座標及びY座標の値で表し、前記第4ステップは、前記全ての閉鎖点の重心を算出し、前記重心からの距離が所定値以上である閉鎖点を異常点として除去するステップと、前記異常点が除去された複数の閉鎖点の各X座標及び各Y座標の中から、X座標の最小値X min及び最大値X maxを決定すると共に、Y座標の最小値Y min及び最大値Y maxを決定するステップと、前記作業軌跡データのX座標及びY座標の値X,Yが前記最小値X min<X<前記最大値X max且つ前記最小値Y min<Y<前記最大値Y maxを満たさないデータを前記移動データとして特定すると共に、前記値X,Yが前記最小値X min<X<前記最大値X max且つ前記最小値Y min<Y<前記最大値Y maxを満たし且つ速度の移動平均が第2閾値以上であるデータを前記移動データとして特定するステップと、を含んでもよい。
[0137]
 この構成によれば、異常点が除去された複数の閉鎖点の各X座標及び各Y座標の中から、X座標の最小値X min及び最大値X maxが決定されると共に、Y座標の最小値Y min及び最大値Y maxが決定される。そして、作業軌跡データのX座標及びY座標の値X,Yが最小値X min<X<最大値X max且つ最小値Y min<Y<最大値Y maxを満たさないデータが移動データとして特定される。これにより、解体対象物の近傍において破砕機が解体部品を掴むために開閉した際の開放点及び閉鎖点が除外されるので、破砕機が解体対象物から仕分先へ移動するまでの移動データを確実に特定することができる。また、値X,Yが最小値X min<X<最大値X max且つ最小値Y min<Y<最大値Y maxを満たし且つ速度の移動平均が第2閾値以上であるデータが移動データとして特定される。これにより、解体対象物の近傍であっても、解体部品を仕分先に移動させるための閉鎖点については、移動データとして特定されるので、破砕機が解体対象物から仕分先へ移動するまでの移動データを確実に特定することができる。
[0138]
 また、上記の作業分析方法において、前記掴み作業データに基づいて前記解体対象物における解体箇所を特定する第6ステップを更に含み、前記位置情報は、前記破砕機の位置を平面座標系におけるX座標及びY座標の値で表し、前記第6ステップは、前記掴み作業データの複数の位置情報の重心を所定の作業サイクルにおける解体場所として作業サイクル毎に算出するステップと、前記作業サイクル毎に算出された複数の解体場所のX座標及びY座標をクラスタリングして複数のクラスタを生成するステップと、前記複数のクラスタの時系列遷移に基づいて、前記複数のクラスタを統合して解体箇所を特定するステップと、を含んでもよい。
[0139]
 この構成によれば、複数の解体場所のX座標及びY座標がクラスタリングされることにより、複数のクラスタが生成される。そして、生成された複数のクラスタの時系列遷移に基づいて、複数のクラスタが統合され、統合された各クラスタの位置が解体箇所として特定される。
[0140]
 したがって、解体部品を仕分先に移動させる前に一時的に載置する載置場所が解体箇所として誤って特定されるのを回避することができ、解体対象物の解体箇所を正確に特定することができる。
[0141]
 また、上記の作業分析方法において、前記開閉情報は、前記破砕機を開閉させるためのシリンダに設けられるストロークセンサからの出力値を含み、前記第2ステップは、前記作業軌跡データのうち、前記出力値が第3閾値を超えた時点の全てのデータを全ての閉鎖時点データとして特定すると共に、前記出力値が前記第3閾値を下回った時点の全てのデータを全ての開放時点データとして特定するステップと、前記全ての閉鎖時点データの個々の位置情報から前記全ての閉鎖点を特定し、前記全ての開放時点データの個々の位置情報から前記全ての開放点を特定するステップと、を含んでもよい。
[0142]
 この構成によれば、破砕機を開閉させるためのシリンダに設けられるストロークセンサからの出力値に応じて、破砕機が開放しているか又は閉鎖しているかを容易に判断することができる。
[0143]
 また、上記の作業分析方法において、前記第3ステップにおいて特定された複数の仕分先開放点をクラスタリングすることによって複数の仕分先を特定する第7ステップを更に含んでもよい。
[0144]
 この構成によれば、複数の仕分先開放点がクラスタリングされることにより、容易に解体部品の複数の仕分先を特定することができる。
[0145]
 本発明の他の局面に係る作業分析装置は、解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する作業分析装置であって、前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを記憶する記憶部と、前記作業軌跡データに基づいて前記解体作業を分析する制御部と、を備え、前記制御部は、前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定し、前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定し、前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定し、前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する。
[0146]
 この構成によれば、解体部品を掴んだ破砕機が仕分先に移動し再び解体対象物に戻るまでの移動データに基づいて、解体部品を仕分先へ移動させるのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、仕分先のレイアウトが適切であるかを分析することができる。また、解体作業において破砕機が解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データに基づいて、解体部品を掴むのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、解体機の操作技術の熟練度合いを分析することができる。
[0147]
 したがって、分析者が解体作業の動画を閲覧することで解体作業を分析していた従来の分析方法に比べて、破砕機による解体作業の分析に要する時間を短縮することができると共に、破砕機による解体作業を効率よく分析することができる。
[0148]
 本発明の他の局面に係る作業分析プログラムは、解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析するための作業分析プログラムであって、コンピュータに、前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを取得する第1ステップと、前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定する第2ステップと、前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定する第3ステップと、前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定する第4ステップと、前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する第5ステップと、を実行させる。
[0149]
 この構成によれば、解体部品を掴んだ破砕機が仕分先に移動し再び解体対象物に戻るまでの移動データに基づいて、解体部品を仕分先へ移動させるのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、仕分先のレイアウトが適切であるかを分析することができる。また、解体作業において破砕機が解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データに基づいて、解体部品を掴むのにどの程度の時間を要するかを算出することにより、解体機の操作技術の熟練度合いを分析することができる。
[0150]
 したがって、分析者が解体作業の動画を閲覧することで解体作業を分析していた従来の分析方法に比べて、破砕機による解体作業の分析に要する時間を短縮することができると共に、破砕機による解体作業を効率よく分析することができる。

産業上の利用可能性

[0151]
 本発明にかかる技術は、解体機の作業アタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を効率よく分析することができるので、解体作業を分析する技術として有用である。

請求の範囲

[請求項1]
 解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する作業分析装置における作業分析方法であって、
 前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを取得する第1ステップと、
 前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定する第2ステップと、
 前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定する第3ステップと、
 前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定する第4ステップと、
 前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する第5ステップと、
 を含む作業分析方法。
[請求項2]
 前記位置情報は、前記破砕機の位置を平面座標系におけるX座標及びY座標の値で表し、
 前記第4ステップは、
 前記全ての閉鎖点の重心を算出し、前記重心からの距離が所定値以上である閉鎖点を異常点として除去するステップと、
 前記異常点が除去された複数の閉鎖点の各X座標及び各Y座標の中から、X座標の最小値X min及び最大値X maxを決定すると共に、Y座標の最小値Y min及び最大値Y maxを決定するステップと、
 前記作業軌跡データのX座標及びY座標の値X,Yが前記最小値X min<X<前記最大値X max且つ前記最小値Y min<Y<前記最大値Y maxを満たさないデータを前記移動データとして特定すると共に、前記値X,Yが前記最小値X min<X<前記最大値X max且つ前記最小値Y min<Y<前記最大値Y maxを満たし且つ速度の移動平均が第2閾値以上であるデータを前記移動データとして特定するステップと、
 を含む請求項1に記載の作業分析方法。
[請求項3]
 前記掴み作業データに基づいて前記解体対象物における解体箇所を特定する第6ステップを更に含み、
 前記位置情報は、前記破砕機の位置を平面座標系におけるX座標及びY座標の値で表し、
 前記第6ステップは、
 前記掴み作業データの複数の位置情報の重心を所定の作業サイクルにおける解体場所として作業サイクル毎に算出するステップと、
 前記作業サイクル毎に算出された複数の解体場所のX座標及びY座標をクラスタリングして複数のクラスタを生成するステップと、
 前記複数のクラスタの時系列遷移に基づいて、前記複数のクラスタを統合して解体箇所を特定するステップと、
 を含む請求項1又は2に記載の作業分析方法。
[請求項4]
 前記開閉情報は、前記破砕機を開閉させるためのシリンダに設けられるストロークセンサからの出力値を含み、
 前記第2ステップは、
 前記作業軌跡データのうち、前記出力値が第3閾値を超えた時点の全てのデータを全ての閉鎖時点データとして特定すると共に、前記出力値が前記第3閾値を下回った時点の全てのデータを全ての開放時点データとして特定するステップと、
 前記全ての閉鎖時点データの個々の位置情報から前記全ての閉鎖点を特定し、前記全ての開放時点データの個々の位置情報から前記全ての開放点を特定するステップと、
 を含む請求項1~3のいずれか1項に記載の作業分析方法。
[請求項5]
 前記第3ステップにおいて特定された複数の仕分先開放点をクラスタリングすることによって複数の仕分先を特定する第7ステップを更に含む、
 請求項1~4のいずれか1項に記載の作業分析方法。
[請求項6]
 解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析する作業分析装置であって、
 前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを記憶する記憶部と、
 前記作業軌跡データに基づいて前記解体作業を分析する制御部と、
 を備え、
 前記制御部は、
 前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定し、
 前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定し、
 前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定し、
 前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する、
 作業分析装置。
[請求項7]
 解体機のアタッチメント先端に装着される破砕機によって解体対象物から解体部品を掴み、掴んだ前記解体部品を仕分先に移動させる動作を繰り返す解体作業を分析するための作業分析プログラムであって、
 コンピュータに、
 前記解体作業の作業期間中における前記破砕機の位置情報と開閉情報とが時系列で記録された作業軌跡データを取得する第1ステップと、
 前記作業軌跡データに基づいて、前記作業期間中に前記破砕機が開放された位置を示す全ての開放点と、前記作業期間中に前記破砕機が閉鎖された位置を示す全ての閉鎖点とを特定する第2ステップと、
 前記全ての開放点の各開放点と前記各開放点の最も近くに存在する閉鎖点との距離を最短距離として算出し、前記最短距離が第1閾値を超えている開放点を仕分先開放点として特定する第3ステップと、
 前記位置情報に基づいて、前記解体部品を掴んだ前記破砕機が前記仕分先に移動し再び前記解体対象物に戻るまでのデータを、前記解体作業において前記破砕機が移動した移動データとして前記作業軌跡データの中から特定する第4ステップと、
 前記作業軌跡データから前記移動データを除いたデータを、前記解体作業において前記破砕機が前記解体部品を掴むまでの動作を示す掴み作業データとして特定する第5ステップと、
 を実行させる作業分析プログラム。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]