感性バイオメカニクスに基づく動作のコツ学習支援システムの開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K01613
• Research Institution: Yuge National College of Maritime Technology
• Principal Investigator: 水崎 一良 弓削商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00403600)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 感性 / コツ / 学習支援 / バイオメカニクス / バスケットボール

Outline of Annual Research Achievements

体育・スポーツの指導現場において，「科学の眼」が求められるようになって久しく，今なお進化を遂げている。しかし，学習者・指導者の持つ感性（身体感覚）に基づく実践が主流である。ここに潜む課題として，彼らの経験主義的かつ主観的な認識（理解）をつなぐため，その感性やコツを客観的に捉え共有することの難しさがある。これまで，バイオメカニクスを応用し，学習者の「身体感覚」を視覚的にフィードバックする技術指導を試み，成果を得ている。しかし，ハード面での制約があり，幅広い技術・体力レベルでの活用には至っていない。本研究では，リアルタイムで足圧分布および動作データがフィードバック可能な，バランスWiiボード・Kinect for Windowsを用いた「コツ学習支援システム」の開発とその有効性を明らかにすることを目指している。
今年度は，合理的なバスケットボール競技の「構え」を追求するため，バイオメカニクス的観点から技術分析を行い，技術評価の観点を見出すための基礎資料を得ることを第1の目的とした。これと連動して，バランスWiiボード・Kinect for Windowsを用いた「コツ学習支援システム」のソフト開発を第2の目的とした。
第1の目的の取り組みとして，構えおよびその後の動作について，足圧分布計測，筋電図計測，2次元動作解析を実施した。被検者は，継続的な協力が可能な熟練者と非熟練者とし，バイオメカニクス的観点に基づき比較・検討を行った。その結果，足圧分布，筋放電，身体感覚（足底および筋）について，個人間・群間ともに差異が認められた。しかし，定量的な技術評価の基礎資料を蓄積できたものの，技術獲得過程を明らかにするには至らなかった。そのため，第2の目的であるバランスWiiボード・Kinect for Windowを用いた「コツ学習支援システム」のソフト開発については，完成に至らなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

昨年度に続き，合理的な「構え」の「簡易式コツ学習支援システム」の開発を目指した。そのために，被検者の競技レベルの幅を広げるとともに，足圧分布計測，筋電図計測，3次元運動解析（動作解析および床反力解析）を用いて，バイオメカニクス的観点からの詳細な技術分析を行う予定であった。しかし，競技レベルの高い現役選手との日程調整が難しく，継続的な協力が可能な被検者のみを対象とするに止まったため，昨年同様の足圧分布計測，筋電図計測，2次元運動解析による技術分析を実施した。
その結果，システム開発の根幹となる「足圧分布・筋放電・動作」について，十分な基礎資料の蓄積ができず，技術評価の観点を絞り切れないなど運動指導・学習の効率化を保証するには至らなかった。これに伴い，バランスWiiボード・Kinect for Windowsを用いた「コツ学習支援システム」のソフト開発についても，当初の予定より遅れが出ている。

Strategy for Future Research Activity

引き続き，合理的なバスケットボール競技の「構え」の追求と簡易式「コツ学習支援システム」の開発を目指す。
計測期間は，被検者である学習者・指導者の意見を取り入れ決定する。詳細な技術分析（3次元運動解析，足圧分布計測，筋電図計測）は， 4日間の予定で2回（計8日間）実施する。現役選手を対象とするため，スケジュール調整が難航することが予想される。その場合は，計測の実施場所・期日・回数などを調整し，柔軟に対応する。研究協力者は，専門的知識を有した企業技術者1名とする。足圧分布および筋電図の解析作業は，研究者が弓削商船高等専門学校研究室内にて行う。3次元運動解析は，研究者を中心に，企業技術者1名と協力してのべ5日間行う。
これと並行して，企業技術者1名と協力して，バランスWiiボード・Kinect for Windowsを用いた簡易式「コツ学習支援システム」のソフト開発を行う。得られた研究成果は，国内学会にて発表する。また，学習者・指導者にも研究成果を報告する。

Causes of Carryover

今年度は，合理的な「構え」の簡易式「コツ学習支援システム」の開発を目指し，被検者の競技レベルの幅を広げ，足圧分布計測，筋電図計測，3次元運動解析（動作解析および床反力解析）を用いて，バイオメカニクス的観点からの詳細な技術分析を行う予定であった。しかし，予定通りの基礎資料の蓄積ができず，このシステムの根幹となる技術評価の観点を絞り切れないなど運動指導・学習の効率化を保証するには至っておらず，ソフト開発に遅れが出ているため，未使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

合理的なバスケットボール競技の「構え」の追求のため，足圧分布計測，筋電図計測，3次元運動解析（動作解析および床反力解析）による詳細な技術分析に伴う研究費に使用する。また，簡易式「コツ学習支援システム」のソフト開発に使用する。これについては，企業技術者への開発協力に関わる謝金も含まれる。