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ペダリング運動における上肢の技術評価に基づくハンドル位置決定手法の提案と評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K01707
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関福岡工業大学

研究代表者

徳安 達士  福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (50435492)

研究分担者 松本 慎平  広島工業大学, 情報学部, 准教授 (30455183)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード自転車運動 / 上肢技術 / 表面筋電位 / 筋シナジー / ペダリング運動 / 上肢 / 筋活動 / ハンドリング技術 / 筋活動パターン / スポーツ科学 / 機材設定 / 生体情報処理
研究成果の概要

本研究は,ペダリング運動における上肢の技術に着目し,その定量的評価の確立により,ハンドル位置の決定手法を提案することを目的とした.本研究では,ペダリング運動中のハンドル周りの力データ,クランク回転角度,ペダリング運動に動員される主要な筋の活動データを実時間で計測できるシステムの構築を行った.次に,身体の運動制御における筋の協調構造である筋シナジーの概念に着目した.計測データから筋シナジーを時間構造と空間構造に分割して可視化し,コサイン類似度を用いた評価を行ったところ,上級者と初中級者の間に明瞭な差があることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により,競技自転車におけるペダリング技術としての上肢の運動メカニズムが明らかになり,上肢の運動を含めたペダリングの技術指導やハンドル位置の有効な設定方法が確立される.このことは,従来からの経験則に基づく勘や走行感覚に依存した機材の位置調整から脱却することを意味し,選手達は自身の身体特性を効果的に引き出せる機材の設定方法と走行方法について客観的な指標に基づく指導が受けられることになる.実際,サドル位置やハンドル位置を設定できないために,シーズンを棒に振ったプロ選手は多数存在しており,機材設定を客観的に見直すことのできるツールとしての利用も期待される.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 両下肢の筋シナジーに基づいたペダリング技術の熟練度評価の試み2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓広,暮松利輝,徳安達士
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 139 号: 7 ページ: 774-779

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.774

    • NAID

      130007671994

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motor control mechanism underlying pedalingskills: an analysis of bilateralcoordination in the lower extremities2019

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Sato, Riki Kurematsu, Shota Shigetome, Taiki Matsumoto, KazukiTsuruda, Tatsushi Tokuyasu
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: - 号: 2 ページ: 308-315

    • DOI

      10.1007/s10015-019-00580-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pedaling skill training system with visual feedback of muscle activity pattern2017

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Sato, Tatsushi Tokuyasu
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 12 号: 4 ページ: 17-00234-17-00234

    • DOI

      10.1299/jbse.17-00234

    • NAID

      130006078731

    • ISSN
      1880-9863
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 乗車姿勢の異なるペダリング運動における上肢筋シナジー解析2019

    • 著者名/発表者名
      重留正太,佐藤拓広,鶴田和己,徳安達士
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 可視化された筋シナジーと人工知能によるペダリング技術の習熟度判定の検討2019

    • 著者名/発表者名
      鶴田和己,重留正太,佐藤拓広,徳安達士
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 競技用自転車におけるハンドリング技術に関わる動作特徴の抽出2019

    • 著者名/発表者名
      重留正太,鶴田和己,佐藤拓広,徳安達士
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Muscle Coordination in Lower Extremities during Pedaling Exercise2019

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro SATO, Riki KUREMATSU, Shota SHIGETOME, Taiki MATSUMOTO, Tatsushi TOKUYASU
    • 学会等名
      25th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantification of Different Pedaling Strategies in Inter-Lower Limbs between Cyclists of Different Road Racing Experiences2019

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro SATO, Shigetome SHOTA, Tatsushi TOKUYASU
    • 学会等名
      5th International Symposium on Affective Science and Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CHANGES IN INTER-LIMB MUSCLE COORDINATION INDUCED BY MUSCLE FATIGUE DURING PEDALING2019

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro SATO, Shigetome SHOTA, Tatsushi TOKUYASU
    • 学会等名
      37th International Conference on Biomechanics in Sport
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Muscle Coordination in Lower Extremities during Pedaling Exercise2019

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro SATO, Riki KUREMATSU, Shota SHIGETOME, Taiki MATSUMOTO, Tatsushi TOKUYASU
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペダリング運動における両脚の協調性評価2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓広,暮松利輝,徳安達士
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 3軸加速度センサを用いたペダリングスキルの安定性評価2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓広,徳安達士
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] tokulab@FIT

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~tokuyasu/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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