2014 Fiscal Year Annual Research Report
全身の運動解析のための制約のないセンサシステムの開発と応用分野への展開
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23246041
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
井上 喜雄 高知工科大学, 工学部, 教授 (50299369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芝田 京子 高知工科大学, 工学部, 准教授 (00307117)
長谷 和徳 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10357775)
武政 龍一 高知大学, 医歯学系, 准教授 (20294837)
小池 関也 筑波大学, 体育系, 准教授 (50272670)
辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 計測工学 / ウエアラブルセンサ / スポーツ工学 / 生体工学 / リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウエアラブルセンサシステムのブラッシュアップとして，平坦な床面を歩行するときには接地時の足の座標が床面であるという性質を生かしたスティックピクチュアの精度向上アルゴリズムを開発し実験により妥当性の確認を行った．衝撃による脚部姿勢センサの精度低下防止策としてある期間カルマンフィルタを用いない方法についても検討した．
歩行分析のための動力学理論を用いて簡単化したセンサシステムについては，足先にとりつけた1個の慣性センサの座標変換後の進行方向の加速度を積分し，接地時には速度ゼロという条件を用いて積分誤差を補正する方法を開発し，1次元および2次元運動に関する基礎実験，３次元運動としての取り扱いが必要な歩行実験を行った結果，いずれの場合でも良好な結果が得られ提案法の妥当性が確認できた．また，体幹にとりつけた慣性センサの加速度から近似的に3軸床反力を推定する方法を開発し，歩行実験により精度を検証した結果，等価質量の補正などを行えばある程度の精度で床反力が推定できることがわかった．さらに体幹の３軸の加速度を積分し，積分誤差を補正して速度を求める方法を開発し，その結果と床反力の結果から近似的に仕事率を推定する方法を開発した．それを用いて歩行実験を実施した結果，大きい歩幅ほどエネルギー消費が大きいという傾向が得られた．さらにそれらを高齢者の歩行に適用してその有用性を確認した．
スポーツへの応用としてゴルフやテニスのスイングをとりあげた．ゴルフについては，スイングの近似理論式を導出し，その結果とプレー中でも使用可能なウエアラブル慣性センサの出力を組み合わせることにより，スイングの診断を行うシステムを開発し，試作したゴルフスイングロボットを用いて提案法の有用性を確認した．また，テニスに関して，慣性センサ情報を用いて運動依存項を考慮したスイング動作の動力学的分析が可能なシステムを構築した．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ゴルフスイングのバランスに関する研究2014
Author(s)
児玉 駿太,井上 喜雄, 芝田 京子,李 志偉,山口 哲男,早瀬 盛治,君塚 渉
Organizer
日本機械学会，スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス2014
Place of Presentation
長岡市
Year and Date
2014-10-29 – 2014-10-31
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