コックピット内の姿勢疲労は、パイロットの快適性に影響を与えるだけでなく、反応時間を短縮させることで運航の安全性を損なう。写真や静的測定に基づく従来の人間工学分析は、プロセスの3Dシミュレーションの前では時代遅れとなっている。今日では、モーションキャプチャデータを統合し、実際の飛行で筋骨格系の損傷が発生する前に予測するために、コックピットのデジタルツイン内でパイロットのあらゆる動きをモデル化することが可能である。
デジタルヒューマンモデリングと動的負荷評価 🛠️
現在の技術では、Unreal EngineやUnityなどのシミュレーション環境において、可変的な人体計測を持つデジタルヒューマンモデル（DHM）をインポートすることが可能である。これらのモデルを慣性センサーや光学式キャプチャシステムのデータと同期させることで、パイロットの作業プロセスの正確なレプリカが生成される。分析ツールは、関節角度、腰椎にかかる力のモーメント、座席との接触点における圧力をリアルタイムで計算する。このアプローチにより、着陸や離陸などの重要な操作中の生体力学的ストレスを軽減するために、コントロールパネルの配置や操作レバーの位置を再設計することが可能となる。
我々はパイロットをシミュレートしているのか、それともプロセスをシミュレートしているのか？ 🤔
コックピットをあたかも産業用生産ラインのように最適化しようとする誘惑は、人間のばらつきを無視する可能性がある。各パイロットは、経験や生理機能に影響された独自の疲労パターンを持つ。プロセスのシミュレーションには、統計的平均値だけでなく、この多様性を捉える確率モデルを含める必要がある。そうでなければ、実在しないパイロットにとって完璧なコックピットを設計しながら、実際の操縦士は肩や頸部に目に見えない緊張を蓄積し続けるリスクを負うことになる。
長時間任務中のパイロットの姿勢疲労を予測・軽減し、コックピットの運航安全性を向上させることを可能にする人間工学的シミュレーション技術とは？
(追伸：産業プロセスをシミュレートするのは、迷路の中のアリを見るようなものだが、もっと費用がかかる。)