Bilgisayarlı görü ve makine öğrenmesi ile ergonomik risk değerlendirme uygulaması
Bilgisayarlı görü ve makine öğrenmesi ile ergonomik risk değerlendirme uygulaması
Yazar: Kiraz, Alper; Geçici, Anıl Özkan
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 39 No. 4, 2023
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Kas iskelet sistemi rahatsızlıkları,Ergonomik risk değerlendirme,Makine öğrenmesi,REBA,RULA,OWAS

Kas-iskelet sistemi rahatsızlıkları (KİSR), endüstride işle ilgili ölümcül olmayan hastalıkların büyük bölümünü oluşturmaktadır. Literatürde, KİSR bağlantılı hastalıkları önlemek için basit kontrol listelerinden karmaşık değerlendirmelere kadar birçok ergonomik risk değerlendirme yöntemleri ve bunları uygulayan yazılımlar mevcuttur. Ancak bu uygulamalarda genellikle açılar otomatik hesaplanırken, kol tutuş başarısı, omuz ve kolun destek alması gibi göreceli soruları kullanıcıya bir arayüz ile yöneltmeleridir. Bu çalışmada, MediaPipe makine öğrenmesi kütüphanesi ile REBA, RULA ve OWAS metotları için aynı anda ergonomik risk değerlendirme (ERD) raporu sunabilen web tabanlı bir platform geliştirilmiştir. Platformda yer alan değerlendirme ve kıyaslama algoritması ile ERD metotları içerisindeki göreceli sorular da geliştirilen uygulama tarafından cevaplanarak tutarlılık ve kullanım kolaylığı sağlanacaktır. Çalışmanın bu yönüyle literatürdeki boşluğu doldurması hedeflenmiştir. Önerilen platformun validasyonu amacıyla, poz tahmini algoritmalarında kullanılan Anahtar Nokta Benzerliği (OKS) testi uygulanmıştır. Test, 32 vücut anahtar noktasının her birine uygulanmış ve genel ortalamada %92 doğruluk oranı elde edilmiştir. Diğer test sürecinde ise ERD metotlarında kullanılmak üzere ölçülen vücut eklem açılarının doğruluğu hesaplanmıştır. 13 vücut eklemi açısının her biri gerçek olarak baz alınan açılarla karşılaştırılmış ve ortalamada 7,7°’lik RMSE (kök ortalama karesel hata) değeri elde edilmiştir. Elde edilen RMSE değeri ve OKS sonucu güncel literatür ile kıyaslandığında değerlerin tutarlı olduğu belirlenmiştir.

Kas-iskelet sistemi rahatsızlıkları (KİSR), endüstride işle ilgili ölümcül olmayan hastalıkların büyük bölümünü oluşturmaktadır. Literatürde, KİSR bağlantılı hastalıkları önlemek için basit kontrol listelerinden karmaşık değerlendirmelere kadar birçok ergonomik risk değerlendirme yöntemleri ve bunları uygulayan yazılımlar mevcuttur. Ancak bu uygulamalarda genellikle açılar otomatik hesaplanırken, kol tutuş başarısı, omuz ve kolun destek alması gibi göreceli soruları kullanıcıya bir arayüz ile yöneltmeleridir. Bu çalışmada, MediaPipe makine öğrenmesi kütüphanesi ile REBA, RULA ve OWAS metotları için aynı anda ergonomik risk değerlendirme (ERD) raporu sunabilen web tabanlı bir platform geliştirilmiştir. Platformda yer alan değerlendirme ve kıyaslama algoritması ile ERD metotları içerisindeki göreceli sorular da geliştirilen uygulama tarafından cevaplanarak tutarlılık ve kullanım kolaylığı sağlanacaktır. Çalışmanın bu yönüyle literatürdeki boşluğu doldurması hedeflenmiştir. Önerilen platformun validasyonu amacıyla, poz tahmini algoritmalarında kullanılan Anahtar Nokta Benzerliği (OKS) testi uygulanmıştır. Test, 32 vücut anahtar noktasının her birine uygulanmış ve genel ortalamada %92 doğruluk oranı elde edilmiştir. Diğer test sürecinde ise ERD metotlarında kullanılmak üzere ölçülen vücut eklem açılarının doğruluğu hesaplanmıştır. 13 vücut eklemi açısının her biri gerçek olarak baz alınan açılarla karşılaştırılmış ve ortalamada 7,7°’lik RMSE (kök ortalama karesel hata) değeri elde edilmiştir. Elde edilen RMSE değeri ve OKS sonucu güncel literatür ile kıyaslandığında değerlerin tutarlı olduğu belirlenmiştir.