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ボールキックロボットの開発と展開研究

研究課題

研究課題/領域番号 20650098
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 スポーツ科学
研究機関筑波大学

研究代表者

浅井 武  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (00167868)

研究分担者 小池 関也  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 准教授 (50272670)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2009年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2008年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードボール / 射出 / キックマシン / サッカー / インパクト / 安全 / 打突 / ロボット / キック
研究概要

本年度の設計仕様として,70%のキック力で100km/hの初速でボールが出れること,インフロントキック,インステップキックが可能なこと,キックによりボールにある程度の回転をあたえられる(ボールのサイド面をキック可能)ことの3つが運動動作機能の主要仕様である.さらに物理的な大きさ等に関しては2トン車荷台に搭載可能なこと,人力で移動可能なこと,ボールインパクト時において装置が固定されていること,収納予定の体育館に収納可能な高さであること,100Vの電源で動作することを物理的主要仕様として設計した.さらにボールのヒッティングポイントに関しては,左右ならびにボールの射出方向の位置をダイヤル式スライドで調整可能とし,ボールの固定方法はφ60のVP50の切断塩ビパイプに載せるだけの方式で,大まかな高さを設定した後に±50mmで微調整させるようにした.安全性にはもっとも力を入れて,装置内および射出方向前方2m以内に人が入り込むと動作しないように赤外線感知センサーを各所に取り付け,2重3重の安全を図り,不測の事態を避けるようにした.シュート時におけるインパクトスピードに関してはボールの内圧も関係すると思われるが,Shinkaiらによるインパクト時間は10msで,足のキックスピードは20m/s,ボール射出は90~100km/s(25~27.7m/s)との報告よりインパクト時の70%ヘッドスピードを20m/sとすることとした.インパクトスピードとサッカーボールの初速との関係をみると,サッカーボールの最高速度は131km/hに達し,70%パワーの稼動状況で100km/hのシュートスピードが得られ,目標は達成された.さらにインパクト速度とボールの初速には直線的な相関があり,インパクト速度(xm/s)に対するボール初速(ym/s)はインパクト速度15m/s以上においてy=1.91x-5.78の良好な直線的な関係があることがわかった.

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Development and performance of a ball shooting machine2010

    • 著者名/発表者名
      Ito, S., Asai, T,, Seo, K., Koike, S.
    • 雑誌名

      8th Conference of the International Sports Engineering Association

      巻: Vol.2(3) ページ: 2649-2652

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The biomechanics of kicking in soccer : A review.2010

    • 著者名/発表者名
      Leeds, A., Asai, T., Andersen, T.B., Nunome, H., Sterzing, T.
    • 雑誌名

      Journal of Sports Sciences

      巻: 28(8) ページ: 805-817

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] サッカーのナックルボールにおける非定常流体力2010

    • 著者名/発表者名
      洪性賛, 浅井武
    • 雑誌名

      体育学研究

      巻: 55(2) ページ: 553-563

    • NAID

      130004489620

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soccer ball flight dynamics experiment using kicking machine2009

    • 著者名/発表者名
      Suda, S., Asai, T., Kondoh, M., Murakami, M., Ito, S.
    • 雑誌名

      The Impact of Technology on Sports III III

      ページ: 185-189

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and development of impact type ball ejection units2009

    • 著者名/発表者名
      Ito, S., Seo, K., Koike, S., Asai, T.
    • 雑誌名

      The Impact of Technology on Sports III III

      ページ: 191-194

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] キックロボット用センサ・フットの開発研究-キック力計測用センサ部構造の提案2009

    • 著者名/発表者名
      小池関也, 浅井武, 伊藤慎一郎, 瀬尾和哉
    • 雑誌名

      日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集 09-45

      ページ: 99-102

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] A study of knuckle effect in football2008

    • 著者名/発表者名
      Asai, T., Seo, K., KobayashiO. and Nunome H.
    • 雑誌名

      Science and Football VI

      ページ: 64-69

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of knuckling effect of soccer ball2008

    • 著者名/発表者名
      Asai, T., Seo, K., Yousuke S., Ito S., Koike S. & Murakami M
    • 雑誌名

      The Enghleering of Sport VII

      ページ: 555-562

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Experimental Study on Ski Jumping Styles2008

    • 著者名/発表者名
      Ito S., Seo, K. & Asai., T
    • 雑誌名

      The Engineering of Sport VII

      ページ: 9-17

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] サッカーにおけるナックルボールの非定常性に関する検討2009

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 中山雅雄, 洪性賛, 内藤清志, 坂本慶子, 須田翔吾
    • 学会等名
      日本機械学会スポーツ工学シンポジウム
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 年月日
      2009-12-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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