力感やリズムの聴覚フィードバックによる投動作の学習支援プログラムの開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K17888
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小林 裕央 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (50782778)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 野球 / 投動作 / 筋活動 / 投球の正確性

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、野球の投動作中の力感やリズムといった運動感覚を可聴化し、聴覚フィードバックする投動作の学習支援プログラムの開発を行うことである。一年目は投球中の全身の筋活動を計測し、野球の投動作における筋活動パターンを調べるとともに、投球コントロールの正確性と筋活動との関連を明らかにすることとした。大学生以上の野球の投手を対象に、投球中の筋活動（左右24筋ずつ）を計測した。投球は同側打者（例．右投げ投手の場合右打者）の外角低めを狙って20球投げてもらい、20球の筋活動を全波整流後平均化した。その結果、投動作中の筋活動パターンは、①踏み出し脚着地～体幹回旋、②投球腕加速～ボールリリースまでの局面において顕著な筋活動が見られ、①の局面では踏み出し脚の膝伸展筋群、外腹斜筋や中臀筋といった体幹部の回旋に関与する筋、そして三角筋や僧帽筋といった投球腕挙上の筋活動、②の局面では大胸筋、軸足の下腿三頭筋群、そして投球腕の筋活動に全被験者間で共通の筋活動が見られた．そこで，これらの筋群を対象にボールリリース前200 ms区間の全波整流筋活動波形を用いて筋活動の変動係数を算出し、筋活動のばらつきと投球位置のばらつきの関係性を調べた。その結果、投球のばらつきが小さい投手の特徴として、踏み出し脚の外側広筋や非投球側の外腹斜筋の活動量のばらつきが小さく、一方で、上腕三頭筋や尺側手根屈筋といった投球の主動筋群のばらつきは逆に大きいという結果が得られた。以上より、投球のばらつきを小さい投手は、踏み出し脚の着地や体幹部の回旋運動は再現性が高く、反対に投球腕では蓄積された誤差に対してボールリリースの位置やタイミングを微調整することでばらつきを小さくするという、部位によって異なる制御機構をもつことが示唆される結果となった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究課題の最終目的は、投動作における筋活動や床反力から投球熟練者の力感や運動感覚を抽出し、それを可聴化することで投球の未熟練者や子どもたちの投動作学習支援のプログラムを開発することだが、2018年度において、元プロ野球投手を含む大学生以上の熟練投手の筋活動の特徴を得るまでに至った。さらに、筋活動のばらつきと投球のばらつきとの関係性についても明らかにすることができた。1年目の到達目標としては、この熟練投手の筋活動パターンに加え、未熟練者や子どもの筋活動パターンの特徴までを明らかにする計画だったが、これらを実行することができなかった。また、力感の抽出として床反力計による投動作中の軸足の床反力のパターンも計測することができなかった。その意味では、計画に対しやや遅れていると判断でき、今後、これらの検証を進めつつ、2年目の課題である、熟練投手の力感や筋活動パターンの可聴化に取り組む。

Strategy for Future Research Activity

まずは、熟練投手を対象とした測定と同様の内容で未熟練者および子供たちの投球中の筋活動を計測する。計測結果を熟練投手のものと比較し、熟練投手が持つ筋活動のパターンを特定し、それを踏まえて可聴化に取り組む。
また、実験計測用のマウンドを作成し、そこにフォースプレートが設置できるように準備を進める。準備が整い次第、まずは熟練者と未熟練者を対象に投球中の軸足の床反力を計測し、熟練者の床反力の特徴を明らかにする。

Causes of Carryover

当該年度では、投球中の筋活動パターンを抽出するために、ボールリリースのタイミングなどを特定するための投動作の計測を同時に行う必要が生じたため、動作解析関連の機材を購入した。これが当初予定していた機材よりも安価であったため、残額が生じた。一方、床反力計については使用できるめどが立ったため、足りない部品や消耗品などにあてるため、次年度使用として繰り越した