2015 Fiscal Year Research-status Report
柔軟多指ハンドを持つ高性能アッパーリム式ピッチングマシンの開発
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15K01555
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
酒井 忍 金沢大学, 機械工学系, 助教 (80196039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 二郎 金沢大学, 機械工学系, 教授 (20205769)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スポーツ用具 / 野球 / 投球機 / ハンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，実投手の投球動作を再現し得る野球用アッパーリム式ピッチングマシンを開発することである．開発するマシンは，個性豊かな実投手の独特な投球フォームと全く同じ投球動作で投球をすること，ボールを握るハンド部は，ヒトの皮膚触感を持つ指を有し，硬式野球ボールの縫い目に合わせてボールを握り高速リリースが可能なことを特徴とする．また，柔軟ハンドのリリースのタイミングを遅延させてボールのスピン量を制御可能なピッチングマシンの開発を行う．
本年度は，ボールの縫い目を合わせて把持が可能な指のハンド部を設計，試作した．試作したハンドを用いて硬式および軟式野球ボールを把持させた結果，全く問題なく把持できることが確認された．また，試作したハンドを既存のアーム式ピッチングマシンのハンド部に装着し，投球実験を行った．その結果，投球後のボールのスピン量は，投球時のリリース状態に大きく影響することが明らかになった．このため，投球シミュレーションを実施し，ボールのスピン量と指の長さ，指のリリース動作時間の関係について検討を行った．
また，試作した柔軟ハンドをマシンに搭載させて，16mの的に向かって実際に投球する実験を行った．その結果，球速一定の条件下において，指のリリース動作時間を遅延させると，ボールのスピン量が約500min-1低下した．これより，試作したハンドを用いれば，アーム式ピッチングマシンでは従来困難であったスピン制御ができるようになった．他方，このピッチングマシンの投球精度は，ホームベース上で180mm（ボール2.5個分）未満であり，市販のアーム式ピッチングマシンに比べて高い投球性能を有していた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ボールを把持する柔軟ハンド部を設計・試作に成功し，試作したハンドを用いて硬式および軟式野球ボールを把持させた結果，全く問題なく把持できることが確認できている．また，試作した柔軟ハンドを用いて，リリースのタイミングを遅延させボールのスピン量を制御できるアーム式ピッチングマシンが製作できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
試作した柔軟ハンドの把持およびリリース動作の確実にし，さらに高速化させることを行う．また，実投手の多様な投球フォーム画像を詳細に分析し，逆動力学およびCAEによる投球シミュレーションを行い，上腕の投球動作と各関節動作を同定した投球アルゴリズムを開発する．このアルゴリズムを用いて製作したピッチングマシンで投球実験を行い，投球フォーム，投球ボールの球速，球種および投球精度を検討する．
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