操作性向上のための上肢可操作性予測手法の開発

摘要

人にとってより扱いやすい自動車操作機器の実現をめざし，開発の初期段階で人間の筋骨格系の力学的特性と操作機器特性の適合性を評価する手法の開発を試みている。 近年，設計段階において人間骨格系寸法データや発揮可能な力を予測する機能を備えた居住性·作業性検討用コンピュータマネキンが活用されているが，筋骨格系の力学的特性を十分予測できるものは見当たらない。 今回，ロボット工学のリンク解析を上肢に適用し，手先で発揮される力学的特性を楕円体としてビジュアルに表現可能な可操作性評価手法に着日した。この一手法である操作力楕円体による解析に生体特性を考慮することで「力の発揮しやすさ」を解析する手法を構築した。 更にこれとコンピュータマネキンとを組み合わせることで，上肢筋骨格系力学的特性をわかりやすく表現可能な予測手法を開発した。 本手法の定性的な検証のため数例の操作へ適用し，筋負担変化が予測できることが示唆された。 また，後ヒンジを持つRX-8フリースタイルドアのリヤドアの開発において，本予測手法によって得られる「力の発揮しやすさ」を考慮した設計が，操作時の筋負担低減の観点から操作性向上に有効であることが確認できた。