2016 Fiscal Year Research-status Report
力計測に基づいた実走行中の自転車乗車姿勢推定手法の開発
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15K12654
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田村 雄介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (40515798)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自転車 / ひずみゲージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スポーツの技術向上において、自分の動きをリアルタイムに把握することは非常に重要である。自転車競技においては、これまで下肢のペダリング動作に関する研究が多くなされてきたが、空気抵抗や身体の疲労という観点から、下肢だけでなく上半身の乗車姿勢も非常に重要な要素である。本研究では、大掛かりな計測装置無しに、自転車に取り付けることの可能なセンサを用いて走行中の乗車姿勢を推定する手法を開発することを目的としている。
平成28年度は、平成27年度に行った6軸力覚センサによる基礎実験データをもとに、実走行を指向した力計測システムの開発を行った。
具体的には、6軸力覚センサの代わりに自転車のハンドルバーおよびステムに複数のひずみゲージを貼付し、自転車乗車時にハンドル部にかかる力およびモーメントを計測するシステムを構築した。構築したシステムでは、ハンドルにかかる前後方向（Fy）および鉛直方向（Fz）の力の大きさの計測と、ハンドル左右軸まわり（Mx）および前後軸まわりのモーメント（My）の計測が可能となった。ハンドルバーおよびステムの形状は複雑であるため、複数の質量が既知のおもりを用いてセンサ出力値の校正を行った。
また、本計測システムから得られた力およびモーメントのうち、ハンドルにかかる前後および鉛直方向の力とハンドル左右軸回りのモーメントを特徴量として平成27年度に構築した把持位置推定手法を適用することで、把持位置推定が可能であることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
固定型の自転車エルゴメータと実走行用のロードバイクの構造の違いから、力計測システムの開発に当初想定以上に時間を要してしまったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、平成27年度、平成28年度の成果をもとに、上半身姿勢推定手法の開発を行う予定である。
上半身推定手法の開発にあたっては、学習ベースの手法も検討しつつ進める。
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| Causes of Carryover |
平成28年度は、ひずみゲージを用いた力計測システムの開発、および上半身姿勢推定手法の開発を予定していたが、前年度に行っていた固定型の自転車と実走行用のロードバイクの構造の違いから、力計測システムの開発に当初想定以上に時間を要してしまい、上半身姿勢推定手法の構築に至らなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上半身姿勢推定手法の構築、および実験に必要な消耗品の購入を予定している。また、研究成果の学会発表を予定している。
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