2023 Fiscal Year Annual Research Report
Extracting and validations of tips for improving the performances via dynamic contribution analyses of double-handed vaulting, throwing, and hitting motions using instrumented equipment
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20H04068
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小池 関也 筑波大学, 体育系, 教授 (50272670)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 両手操作 / 閉ループ問題 / 順動力学的貢献分析 / 因果関係 / コツ / シミュレーション / マルチボディ / 運動方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
棒高跳については，室内跳躍実験により左右上肢キネティクス計測のためのセンサーポールの計測精度の検討が可能となった．ボックス反力計を使用した実験環境におけるセンサーポールとしての有用性および競技場における棒高跳における計測可能性を示すセンサー出力の校正係数の算出方法および精度検証を実施できた．計測精度に対しては，カルマンフィルタを利用した係数行列の同定手法により，ポール長軸力に対して，誤差を5０N以内に収めることが可能となった，他方，曲げモーメントに対しては，ポールプラグ部の衝突による振動の影響を適切に低減することが必要となることがわかった．
ハンマー投げについては，ハンマーヘッドのスピード獲得技術における剛体3リンクモデルを対象とした順動力学的貢献分析を進め，このモデルの受動関節（トルク発揮しない関節）における発揮トルクの補正を行い分析の精度を高めて，スピード生成メカニズムについての分析結果を行ったところ，ターン局面においてハンマーヘッドの加速に大きく貢献するのは，プレスウィング局面にて獲得した一般化速度ベクトルによる初期状態量項であり，他の関節トルク項，重力項などによる各種入力項が貢献するハンマーヘッドの加速は小さいことなどを明らかとした．これらの結果は，自励系の力学的な特徴を示しており，今後の動作のコツ解明に大きくつながるものと期待できる．
ゴルフスウィングの分析については，センサーグリップハンドルにおける計測原理に対する各手におけるキネティクス量の精度検証を行った結果，キネティクス量算出において必要となるひずみ信号電圧出力に乗ずる校正係数に対して，曲げモーメントについては，その時間微分量をも考慮した，2次形式の多項式近似により各種状態量へと変換する方式を見出し，その変換係数をカルマンフィルタにより算出することによって，計測精度が改善できることを突き止めた．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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