複合型アルペンスキーロボットの開発とコンピュータ・シミュレーション

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680080
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 清水 史郎 福井大学, 教育学部, 教授 (30020134)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 健二 福井大学, 工学部, 教授 (80020171)
• Keywords: アルペンスキー / ロボット / コンピュータ / シミュレーション

Research Abstract

今年度の研究目的は、複合型アルペンスキーロボットの開発とコンピュータ・シミュレーションの開発の2つであり、おおむね順調に計画が進み研究成果が以下のように達成された。
複合型アルペンスキーロボットでは、シュテムターンができるトップリフト・モデルの開発を行った。これらのモデルは脚部の屈曲・伸展と脚部の内旋(スキーの内旋)を動作要素とした。このような動作を行うことにより、スキーがプルークでかつ回転内スキーがトップリフトの状態で、トップリフトした側にスキーが直線状にもかかわらずシュテムターンの連続回転ができた。このようなスキーロボットは世界でも類を見ない。
コンピュータ・シミュレーションの開発では、サイドカットのない直線状のスキーを装着した剛体プルークトップリフトのプロトタイプを仮定し、力学的なシミュレーションを試みた。その結果、トップリフトしない外側スキーへの荷重とトップリフトした内側への荷重の比率はほぼ2:1になった。これは、スキー回転の技術指導で強調されてきた回転外スキーへの加圧の重要性が、コンピュータ・シミュレーションによっても確かめられたことを意味している。さらにスキー回転時の切れ込みから横ずれへの転化の機構では、「有効サイドカーブ」を導入し、切れ込みターンから横ずれターンへの移行過程の力学を扱った。ここでのもっとも本質的な仮定としては、スキーと雪面の間の相互作用として摩擦力を導入したことである。
それぞれの成果については、次の頁に研究発表した。

Research Products

• [Publications] 長谷川 健二: "トップリフト・プルークボーゲンの力学" スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 38-42 (1993)
• [Publications] 清水史郎: "シュテムターンができるトップリフト・モデル" スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 43-46 (1993)
• [Publications] 長谷川 健二: "スキー回転時の切れ込みから横ずれへの転化の機構" スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 47-51 (1993)