Verification of accuracy and application range of biomechanical devices and systems

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K11354
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: National Agency for the Advancement of Sports and Health
• Principal Investigator: Yokozawa Toshiharu 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学・研究部, 先任研究員 (80400670)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: GPS / モーションキャプチャー / マーカーレス / 慣性センサー / 精度検証

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to verify the accuracy of modern devices for measuring body coordinates and velocity, and to present the scope of application and points to consider for each type of device. The coordinates and the distance between the two sensors of the GPS fixed to the ground for 5 minutes changed by more than 1 m. On the other hand, the velocity of the GPS attached to the electric bike was within 0.1 m/s. Although markerless motion capture using deep learning skeletal estimation models is being used, we found that the accuracy of the dataset may be a bottleneck for its application in the biomechanics.

Free Research Field

スポーツバイオメカニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スポーツ科学に関する様々な分野では、年々新たなデバイスが開発され、その小型化・軽量化、解析時間の短縮化・自動化が進んでいる。多くの利用者が簡便に計測できるようになってきた一方、出力されたデータに疑いを持たずに活用していることが危惧されている。本研究はバイオメカニクス関連機器を対象にその精度を検証した。その結果、デバイスによって誤差の種類は様々であり、どのような誤差が生じているかを常に認識し、それぞれの研究目的を解決し得る精度を有しているか、あるいはどのような変数やどのような比較であれば使用可能かを個別に検討することの重要性が確認できた。