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Measurement and Analysis of Sport Climbing using Vision and Force Information

Research Project

Project/Area Number 21K11468
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Kawamura Akihiro  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60706555)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords運動計測 / スポーツクライミング / 姿勢推定 / RGBDセンサ / ICP / 人物姿勢推定 / 運動解析 / 距離センサ / 視覚センサ / 力センサ
Outline of Research at the Start

スポーツクライミングは,ホールドと呼ばれる壁に取り付けられた突起物を掴んで,壁を登る競技である.研究代表者らはこれまでに,モーションキャプチャと複数の力覚センサを組み合わせた運動計測システムを開発している.しかし,複数台のカメラを用いて計測を行うという性質上,導入環境が非常に限定的であるという問題がある.そこで本研究では,単視点カメラ及び力覚センサを用いたクライミングの動作解析システムを開発する.モーションキャプチャシステムを排除することで,導入への障壁を低くし,汎用性,実用性の高い動作解析システムを目指す.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we conducted motion measurement using single viewpoint RGBD images and force measurement using force sensors. For the person pose estimation, we proposed a highly accurate and robust 3D person pose estimation method from a single viewpoint by combining 2D posture estimation using RGB images and model fitting using ICP technique between distance images and the human shape model.
Using this method and a force sensor, we conducted an experiment to simultaneously measure the posture of a climber and the force information applied to holds in an actual climbing gym, and confirmed the effectiveness of the system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スポーツクライミングにおける従来の動作計測では,複数台のカメラを用いた非常に高価なモーションキャプチャシステムによる計測が主であった.これに対して本研究では,一台のRGBDカメラによる単視点画像を用いた動作計測手法を提案し,省スペースかつ安価な動作計測システムを実現した.この成果によって,動作計測システムを設置できる壁の形状,クライミングジムの幅が広がり,将来的に多くの計測データの獲得や多様な動作の解析につながることが期待できる.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] RGBD 画像を用いた人物姿勢推定 ICP アルゴリズムによる位置補正(第一報)2023

    • Author(s)
      森永 亘, 河村 晃宏, 倉爪 亮
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a Bolt Type Force Sensor using Strain Gauges for Sport Climbing2023

    • Author(s)
      Akihiro Kawamura, Takato Nakashima, Ryo Kurazume, Masakado Danjo
    • Organizer
      2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 歪みゲージを用いたボルト型力覚センサの開発2022

    • Author(s)
      中嶋 峻大, 河村 晃宏, 倉爪 亮
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 SI2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 力計測によるクライミングのランジ動作の運動解析2021

    • Author(s)
      河村 晃宏,森永 亘,倉爪 亮
    • Organizer
      日本機械学会 シンポジウム: スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2021 (SHD2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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