全身駆動型スイマーロボットによる水泳時の人体に働く非定常流体力の全容解明

• 研究課題/領域番号: 23300229
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中島 求 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (20272669)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: 水泳 / スポーツバイオメカニクス / スイマーロボット / 非定常流体力 / モデリング / シミュレーション / 流体力学 / ロボティクス

研究概要

本研究ではまず，全身駆動型スイマーロボットを開発した．本ロボットは実際の競泳選手の1/2サイズのヒューマノイドロボットであり，全身に20個のサーボモータを内蔵し，人間の泳動作を忠実に再現することができる．本ロボットを回流水槽に設置し，クロールの泳動作を行わせ，ロボット全体に作用する非定常流体力を測定する実験を行った．その結果，手が水をかく瞬間における推進力発揮が実験的に確認された．

研究成果

• [雑誌論文] Development of a Swimming Humanoid Robot for Research of Human Swimming (2013)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung and Motomu Nakashima
  • 雑誌名: Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms 巻: Vol. 3 No.1 ページ: 109-117
  • NAID: 130003375389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free Swimming of the Swimming Humanoid Robot for the Crawl Stroke (2013)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung and Motomu Nakashima
  • 雑誌名: Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms 巻: Vol. 3 No.1 ページ: 118-126
  • NAID: 130003375390
  • 査読あり
• [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットを用いたクロール時の推進力測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏介, 中島求
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2014 (ROBOMECH2014) 講演論文集
  • 発表場所: 富山市総合体育館
  • 年月日: 2014-05-28
• [学会発表] A new experimental platform for biomechanics in swimming using the swimming humanoid robot `SWUMANOID' (2014)
  • 著者名/発表者名: Motomu Nakashima and Changhyun Chung
  • 学会等名: Abstracts of the XIIth International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
  • 発表場所: Australian Institute of Sport, Canberra, Australia
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットを用いたクロール泳時の推進力測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 桑原 宏介
  • 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2014
  • 発表場所: 富山市総合体育館，富山
• [学会発表] Development of a Swimming Humanoid Robot as an Experimental Platform of Human Swimming (2013)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung and Motomu Nakashima
  • 学会等名: Proceedings of the 2013 10th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI)
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • 年月日: 2013-10-31
• [学会発表] Realization of Free Swimming in the Crawl Stroke by a Humanoid Robot (2013)
  • 著者名/発表者名: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2013 (ROBOMEC2013) 講演論文集
  • 発表場所: つくば国際会議場, つくば
  • 年月日: 2013-05-23
• [学会発表] Realization of Free Swimming in the Crawl Stroke by a Humanoid Robot (2013)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung
  • 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2013
  • 発表場所: つくば国際会議場，つくば
• [学会発表] Development of a Swimming Humanoid Robot as an Experimental Platform of Human Swimming (2013)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung
  • 学会等名: 10th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
• [学会発表] Measurement System of Fluid Force in Human Swimming Using a Swimming Humanoid Robot (2012)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung and Motomu Nakashima
  • 学会等名: Proceedings of the Fifth International Symposium on Aero Aqua Bio-mechanisms
  • 発表場所: Howard Civil Service International House, Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2012-08-27
• [学会発表] Development of the Upper Body of an Underwater Humanoid Robot for Research of Unsteady Fluid Forces Acting on a Swimmer (2012)
  • 著者名/発表者名: Howard Civil Service International House, Taipei, Taiwan
  • 学会等名: Proceedings of Fourth IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
  • 発表場所: Downtown Rome, Italy
  • 年月日: 2012-06-25
• [学会発表] Development of an underwater humanoid for the research of unsteady fluid forces acting on swimmer (2012)
  • 著者名/発表者名: Chung Changhyun and Motomu Nakashima
  • 学会等名: 日本機械学会ROBOMEC2012講演論文集
  • 発表場所: 浜松アクトシティ
  • 年月日: 2012-05-28
• [学会発表] Development of the Upper Body of an Underwater Humanoid Robot for Research of Unsteady Fluid Forces Acting on a Swimmer (2012)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung
  • 学会等名: Fourth IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
  • 発表場所: Rome, Italy
• [学会発表] Measurement System of Fluid Force in Human Swimming Using a Swimming Humanoid Robot (2012)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Aero Aqua Bio-mechanisms
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Development of an underwater humanoid for the research of unsteady fluid forces acting on swimmer (2012)
  • 著者名/発表者名: Changhyun Chung
  • 学会等名: 日本機械学会ROBOMEC2012講演会
  • 発表場所: 浜松アクトシティ（静岡県）
• [備考] 水泳人体シミュレーションモデルSWUM
  • URL: http://www.swum.org/
• [備考] 水泳人体シミュレーションモデルSWUM
  • URL: http://www.swum.org/
• [備考]
  • URL: http://www.swum.org/