2019 Fiscal Year Annual Research Report
スキージャンプ選手の空力特性を個別解析するためのフレームワークの構築
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19H04003
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| Research Institution | Hokusho University |
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Principal Investigator |
山本 敬三 北翔大学, 生涯スポーツ学部, 教授 (00405698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坪倉 誠 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (40313366)
松澤 衛 北翔大学, 教育文化学部, 教授 (20433469)
森 敏 東海大学, 国際文化学部, 准教授 (00580846)
宮本 直人 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (60400462)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スキージャンプ / 空力特性 / 数値流体解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スポーツ選手の体格や動作は工業製品のように規格化されたものではないため、選手個別の体格や動作を考慮し、空力特性を解析できるフレームワークの構築が必要と考えた。研究実施計画書に記載した４つの作業工程のうち工程1と2について行った．作業工程１では，スキージャンパーの3次元コンピュータグラフィックス(CG)モデルの作成で，体型や用具の表面形状を取得し、CGモデルを作成した。現役のスキージャンプ選手１名を対象に表面形状を計測した．
作業工程２では，モーションセンサを用いた動作計測である．スキージャンプ選手の実動作中の動作データを取得した。着衣型のモーションセンサシステム（MVN-Link全身Mocapシステム, Xsens社; 加速度・ジャイロ・磁気センサを含むセンサユニット）を用いることで、助走から着地までの一連動作を計測する。センサ情報から関節角度を算出する。現役のスキージャンパー２名を対象に動作計測を行った．同時に、飛行軌跡を求めるために高精度GPS（Global Positioning System）を対象者に取り付けた．GPSの計測データから選手の空間的な位置座標や移動速度，空気力を算出した．GPSセンサについては，共同研究者がすでに開発したGPSセンサ（AT-H-02, AOBA Technologia社）を用いた．このセンサはミリメートル級の計測精度を有し、重量は69gと軽量であった。サンプリング周波数10Hzで計測した。計測された位置データを微分することで，移動速度および空気力を算出した．
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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
この後の作業工程の数値流体解析で必要となる表面形状データを動作データを取得することに成功した．これらのデータから３次元アニメーションを作成し，流体解析を遂行できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
３次元アニメーションを作成し，数値流体解析を行ううえで，計算手法の検討を行う必要がある．スキージャンパーの姿勢は，時間的に変化するため，移動境界問題を解決できる計算手法と計算条件について検討を行う．
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[Journal Article] スキー選手を対象とした体力測定とトレーニング指導に関する研究―北方圏生涯スポーツ研究センターにおける平成29年度の取り組みについて―2019
Author(s)
竹田唯史, 近藤雄一郎, 山本敬三, 吉田真, 吉田昌弘, 山本敏美, 細田将太郎, 石田崇征, 松田光史, 渡部峻, 田畑竜平, 伊藤秀吉
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Journal Title
北翔大学北方圏生涯スポーツ研究センター年報
Volume: ９
Pages: 33-39
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