2016 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, 新学術創成研究機構, 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 / ソフトボール / 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とソフトボール用ウインドミル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，野球ボールやソフト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変化させて，ボールの球種やスピンを制御可能な実用的なマシンの開発を行う．
本年度は，風車のように2回転させてから投球をするウインドミル投法が可能なソフトボール用アーム式ピッチングマシンを設計，試作を行った．このため，一番重要なキーテクノロジーであるソフトボール用ボールの把持とリリースが可能な指および柔軟ハンドの設計，製作を行った．製作したハンドの試験を行い，問題なく把持動作とリリース動作できることを確認した．また，試作したマシンの投球シミュレーションを実施し，ウインドミル投球時のボールのリリースのタイミング（指の開閉動作時間）と投射角（投球コース位置）との関係について検討を行った．
さらに，製作した柔軟ハンドを本マシンに搭載させ，11mの的に向かって投球する実験を10球行い，球速や投球精度を測定した．その結果，引張バネの伸張量が100mmの条件下では，平均球速は約77.2km/hであった．一方，投球精度は，標準偏差が縦方向450mm，横方向50mmであり，横方向の投球精度はボール半個分の高い精度であった．一方，縦方向の精度があまり高くないため，リリースのタイミングをさらに検討し，改善していく予定である．
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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および製作に成功し，試作したハンドを用いてソフトボール用ボールを把持した結果，全く問題なく把持できることが確認できた．また，試作した柔軟ハンドを用いて，現在まで未開発であったウインドミル投法が可能なソフトボール用のアーム式ピッチングマシンが試作できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
柔軟ハンドの把持およびリリース動作を確実かつ高速に行えるように改良する．また，実投手のウインドミル投法の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，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試作したソフトボール用ピッチングマシンを用いて，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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