| 研究課題/領域番号 |
05650234
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松久 寛 京都大学, 工学部, 助教授 (00109034)
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| 研究分担者 |
西原 修 京都大学, 工学部, 助手 (00218182)
本田 善久 京都大学, 工学部, 助手 (60181559)
柴田 俊忍 京都大学, 工学部, 教授 (40025929)
佐藤 進 京都大学, 工学部, 教授 (90025875)
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| キーワード | 人体 / 動特性 / スポーツ / 力学モデル / 関接 / 筋肉 / リンク機構 / 衝撃吸収 |
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| 研究概要 |
人体の力学モデルの作成は上肢、下肢ともに、関筋をジョイントをするリンク機構にし、筋肉はばね、減衰、収縮要素として関節まわりのモーメントを作用させるとできることが分かった。また、用具としてはテニスラケットは剛体運動と屈曲弾性運動をするとしてほぼ解明された。
具体的には、
1)腕の力学モデル:腕を上腕、前腕、手の三要素からなる系とし、それぞれが関節でばねおよびダンパで結合され、曲げおよびねじり運動を行うとして、力学モデルの作成および各パラメータの同定実験を行った。その結果、衝撃応答を求めるにはプロニー法による残留振動を使った時系列での同定が適していることが分かり、全系のモデルが得られた。
2)下肢系の力学モデル:下肢を足、下腿、大腿の三要素とし、それらが足首、膝、腰の三関節で結合されているリンク機構とした。加振器に被験者をのせ、膝および足首の屈曲角と体の上下運動の固有振動数の関係を求め、それによる各パラメータを同定した。膝と足首を曲げることによって受動的に、さらに運動によって能動的に衝撃を吸収しているメカニズムが解明された。
3)テニスでのボールの反発と手に生じる力:ラケットをはり、ボールをばねで結ばれた2質点とし、打球時の動きをモード解析を用いて解明した。そして、ラケットの構造が打点がボールの飛距離や手の衝撃にどのような影響を持つかについて定性的に論じた。
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