静止画像を用いた関節スティフネス調整を伴う観察運動学習

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21500540
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山田 憲政 Hokkaido University, 大学院・教育学研究院, 准教授 (00210469)
• Keywords: 関節スティフネス / 観察運動学習 / スティフネス調整

Research Abstract

本研究は、観察運動学習の際に提示するキネマティクス情報として、どのような映像や静止画が適切かを検討することが目的である。さらに本研究が対象とする運動は、リズムや運動の順序といったキネマティクス情報だけで運動学習が達成できる指先や腕を動かす従来の研究で用いられてきた運動ではなく、力発揮や関節のスティフネスを変化させなければならない運動が対象である。そこで本研究では、ドロップジャンプとバレーボールのオーバーハンドパスの動きを取り上げることにした。この両運動は、地面との着地、そしてボールとの接触の瞬間に、関節の硬さを調整しなければならない課題であるからである。そして前者は関節を硬く後者は関節を柔らかくと、対照的な制御が必要な動きといえる。本年度は、基礎データの取得が目的であり、ステッィフネスの算出と観察運動学習のための映像データの作成方法を検討した。まずドロップジャンプは、フォースプレート上に着地する試技から外力を測定し同時に高速ビデオカメラで撮影した。そして質量バネモデルを用いて関節スティフネスを算出した。オーバーハンドパスについては、ボールの動きと腕の動きを高速ビデオカメラで撮影し3次元空間で手の動きを分析した。そして、手のバネ特性の定量化を試みた。さらに、これらの動きのデータを股関節中心座標と身体各関節のオイラー角から構成されるBVHフォーマットに変換し、アニメーション映像として再生することに成功した。このように本年度は研究方法を確立し、基礎データを収集する事ができた。次年度は、どのような映像が観察運動学習に適切かの実験に入る予定である。