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スイマーの詳細筋力特性と慣性センサ泳動作計測の導入による個別最速泳フォームの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H04072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

中島 求  東京工業大学, 工学院, 教授 (20272669)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード水泳 / スポーツバイオメカニクス
研究開始時の研究の概要

本研究は,研究代表者らがこれまで開発済みの,最適化シミュレーションによる競泳最速泳フォームの求解手法に,スイマーの筋力特性の個別詳細モデルの計測システムと,慣性センサ式モーションキャプチャによる泳動作計測システムを新たに組み合わせ,アスリートごとの個別の最速泳フォームを算出するシステムを構築する.

研究成果の概要

本研究では個人ごとの筋力特性を測定するためのシステムを構築し,競泳自由形における個人ごとの最適なストローク(腕のかきの動作)を求めることを目的とした.まず水泳用のエルゴメータを改造し筋力特性測定システムを開発した.次にエルゴメータ上で競泳選手が行ったストローク動作と手部発揮力をそれぞれ光学式モーションキャプチャシステムとロードセルにより計測し,筋力特性データベースを作成した.そして,作成したデータベースを用いて最適ストロークを算出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は競泳アスリートの個々の筋力特性を考慮した上で,より泳速度を向上させる泳フォームを数理的に解明することを目的としており,水泳においてこのような試みは世界的に見てもまったく行われておらず,学術的見地からも非常に意義深いものである.研究結果が選手およびコーチにフィードバックされてトレーニングにも活かされるようになり,その結果として選手のパフォーマンスが実際に向上すれば,社会的にも大変意義深いものとなる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Preliminary design of lower limbs for the new swimming humanoid robot2022

    • 著者名/発表者名
      Fakhrur Razi
    • 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2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットのための圧力計測可能な手部の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大部徹郎
    • 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2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットを用いた遊泳時における手部の圧力計測手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      大部徹郎
    • 学会等名
      日本機械学会2022年度年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 競泳自由形における個別最適ストローク求解のための筋力特性測定システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      土屋 颯太郎
    • 学会等名
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Simulate human body mechanics considering environment and even intention2022

    • 著者名/発表者名
      Motomu Nakashima
    • 学会等名
      ISEA Engineering of Sport 14 Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preliminary design of lower limbs for the new swimming humanoid robot2022

    • 著者名/発表者名
      Fakhrur Razi and Motomu Nakashima
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットのための圧力計測可能な手部の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大部徹郎,中島求
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 個別最適ストローク求解のための筋力特性測定の試み2022

    • 著者名/発表者名
      土屋颯太郎,中島求
    • 学会等名
      2021年日本水泳・水中運動学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary design of the new swimming humanoid robot2021

    • 著者名/発表者名
      Fakhrur Razi
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 中島 求 のページ

    • URL

      http://www.hei.sc.e.titech.ac.jp/nakashima_labo/motomu/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 水泳人体シミュレーションモデル SWUM の website

    • URL

      http://www.swum.org/index_j.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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