■ 본 기술은 인공지능 기반으로 제조업 작업자의 상태를 분석하는 시스템에 관한 것임
■ 작업자의 상태를 분석하기 위해서는 작업자의 자세를 영상 프레임 단위로 추론하고, 자세 추론 결과를 기반하여 작업자의 작업에서 근골격계 부담 작업이 표함되어 있는지를 산출함
■ 또한 작업자가 수행하는 일련의 작업내용을 분석하여 반복되는 작업자의 작업 항목을 식별하고 반복작업에 포함되지 않는 이상행동을 검출하는 기능을 포함함
■ 본 운영체제는 다수의 카메라를 통해 작업자의 자세를 추정하고, 작업 자세 및 일렬의 동작을 분석함으로써 작업자 근골격계 위험도 산출 및 단위 작업 분할, 작업 중 이상행동을 감지하는 기능을 보장함
1) 기술이전의 목적
■ 물품 제조 환경에서, 작업내용에 따른 작업자의 근골격계 부담작업 예방을 위한 판단자료
■ 작업자가 수행하는 다수의 작업 항목을 자동 분별하고, 작업 중에 발생하는 이상행동을 탐지함으로써 작업자의 상태를 추정
2) 기술이전의 필요성
■ 산업안전보건법 제 24조 1항 제 5호에 따라 사업주는, 작업자의 작업과정에서 인체에 과도한 부담을 주는 작업에 의한 근골격계부담 작업을 제거하거나 감소시켜야 하는 의무가 있음
■ 근골격계 부담작업을 판별하는 기준은 부담작업 평가 툴은 RULA, REBA, OWAS가 많이 활용되고 있으며, 해당 툴들은 작업자의 작업자세를 평가자가 판단하여 평가가 이루어져 왔으며, 해당 평가를 디지털 트래킹 방식으로 전환하고자 하는 추세임
■ 또한, 현재 공장의 제조 라인에 협동로봇과 같은 기계가 도입되면서 작업자에게 가해지는 스트레스와 위험요소는 기존 환경과 달라졌으며, 이에 따라 작업자의 스트레스로 인한 생산성 저하 및 안전사고를 예방하기 위해 작업자의 상태를 판단할 수 있는 자료 확보가 필요함
■ 협동로봇 작업자 자세 추정 기술은 협동로봇과 함께 작업하는 제조업 환경 내 작업자의 작업 자세를 정확하고 끊김없이 추정할 수 있음. 단일 카메라 각도로부터 추정된 자세의 한계 및 노이즈를 보완하고, 실제 작업자의 신체 상태를 보다 정확하게 반영할 수 있도록 설계됨
■ 제조업 작업자 작업 자세 평가 기술은 협동 로봇과 함께 작업하는 작업자의 영상을 입력받아, 작업자의 자세를 자동으로 추정하고, 해당 자세에 기반하여 근골격계 질환 발생 가능성을 정량적으로 평가할 수 있음. 작업자의 움직임을 분석하여 작업 중 반복되거나 위험도가 높은 동작을 식별할 수 있으며, 이를 통해 작업 설계 및 작업 환경 개선에 필요한 정량적 근거를 제공함
■ 제조업 작업자 상태 추정 기술은 협동로봇 환경에서 수행되는 작업자의 연속된 동작 데이터를 기반으로, 작업 단위 분할 및 이상 동작 탐지를 수행함. 전체 작업 수행 과정을 의미론적으로 유사한 단위 작업으로 자동 분할하고, 이후 특정 작업자의 3차원 작업 자세를 입력으로 받아 가장 유사한 단위 작업으로 분류함으로써, 작업자의 현재 동작이 정상적인 패턴인지, 혹은 이상 징후를 보이는지를 식별함
A. 1세부 기술명 : 제조업 작업자 자세 추정 기술
● 전/측/후면의 다중 RGB 작업 영상 입력 기능, 단일 영상 기반 2차원 자세 추정 기능
● 다중 작업영상 입력기반 3차원 자세 변환 및 보정 기술, 통합된 3차원 자세 데이터 저장 기능
B. 2세부 기술명 : 제조업 작업자 자세 평가 기술
● 협업 작업 영상 입력 기능, 작업자의 신체 주요 관절 키포인트 추정 기능, 프레임 단위 자세 분석 및 시각화 기능
● REBA(Rapid Entire Body Assessment) 기반 근골격계 위험 점수 산출 기능, 작업 시간 전체에 걸친 위험 자세탐지 및 리포트 생성 기능, 분석 결과 저장기능
C. 3세부 기술명 : 제조업 작업자 상태 분석 기술
● 3차원 자세 데이터 기반 전체 작업 시퀀스 입력 기능, 딥러닝 기반 의미론적 단위작업 분할 기능
● 유사도 기반 단위작업 분류 수행 기능, 결과 데이터 시각화 및 저장기능
A. 1세부 기술명 : 제조업 작업자 자세 추정 기술
● 작업자 자세추정 소스코드
● 환경구축 사항 포함된 시험절차결과서 (작업자 자세 추정 모듈 한정)
● 특허(2024-0129921): 협동로봇과 협업을 통한 작업지원 시스템 및 방법
● 프로그램(PG20250059): 협동로봇 작업자 자세추정 소프트웨어
B. 2세부 기술명 : 제조업 작업자 자세 평가 기술
● 작업자 작업자세 평가 소스코드
● 환경구축 사항 포함된 시험절차결과서 (작업자 자세 평가 모듈 한정)
● 특허(2024-0129921): 협동로봇과 협업을 통한 작업지원 시스템 및 방법
● 프로그램(PG20250058): 제조업 작업자 작업자세 평가 소프트웨어
C. 3세부 기술명 : 제조업 작업자 상태 분석 기술
● 작업자 상태추정 소스코드
● 환경구축 사항 포함된 시험절차결과서 (작업자 상태 추정 모듈 한정)
● 특허(2024-0129921): 협동로봇과 협업을 통한 작업지원 시스템 및 방법
● 프로그램(PG20250060): 제조업 작업자 상태 추정 소프트웨어
■ (근골격계 예방위무 판단 자료) 작업자의 자세 평가를 통해 작업자의 근골격계 위험 동작을 검출함으로써 해당 작업 및 환경을 개선하는 자료로 활용 가능
■ (작업자 상태판단 제공) 작업자가 피로 및 정신적 스트레스가 누적되면 생산성이 저하되고 안전사고로 이어질 수 있으므로 이를 예방하기 위한 상태 판단 근거 자료로 활용 가능