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2004 年度 実績報告書

スキージャンプ飛行における最適姿勢制御技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15700404
研究機関山形大学

研究代表者

瀬尾 和哉  山形大学, 教育学部, 助教授 (60292405)

キーワードスキージャンプ / ジャイロセンサ / 加速度センサ / 剛体運動 / 最適化 / 空気力 / テイクオフ
研究概要

本研究の目的は、スキージャンプのテイクオフからランディングまでの全飛行局面に対して飛距離最大を目的とした最適な姿勢制御法を開発することである。昨年度までに定常滑空姿勢に対応する風洞実験を終え、それに基づき飛距離最大を目的とした最適化計算を行ってきた。しかしながら、定常滑空姿勢に移行する前、つまりテイクオフ直後の約0.4秒間と定常滑空姿勢からランディング体勢に移行した後の約0.5秒間に関しては風洞実験データがないため、これらの局面に対しても定常滑空姿勢を仮定した飛距離計算を行っていた。これらの局面は飛距離に重大な影響を与える。より現実に近づけるためには、これらの局面の空気力を正確に知る必要がある。本年度はこの点に切り込むため、これらの局面の加速度と角速度を小型のジャイロセンサーと加速度計を用いて計測した。さらにこれらの加速度と角速度を基にジャンパーに働く空気力を見積もった。実験は2004年10月に長野県の白馬ジャンプ台で行った。スキージャンプ全日本チームの合宿に参加し、全日本選手にジャイロセンサーと加速度計を装着してもらい、データを取得した。加えて、高速カメラによってもジャンパーの時々刻々の姿勢変化を測定した。その結果、ジャイロセンサーのデータから算出した体幹と水平線のなす角度は高速カメラによって測定した結果に一致した。ジャイロセンサーにより、ジャンパーの時々刻々の角度を得るための測定手法の開発に成功した。これにより、ジャンパーの姿勢と空気力の関係が明らかになった。他方、スキージャンプの運動方程式を従来の質点モデルから剛体モデルに改良した。改良した剛体モデルで飛距離を計算した結果、妥当な飛距離を得た。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] サッカーボール表面のオイルフロー観察2004

    • 著者名/発表者名
      瀬尾和哉, 小林修, 浅井武
    • 雑誌名

      可視化情報 24・93

      ページ: 20-24

  • [雑誌論文] Aerodynamic force data for a V-style ski jumping flight2004

    • 著者名/発表者名
      K.Seo, I.Watanabe, et al.
    • 雑誌名

      Sports Engineering 17・1

      ページ: 31-39

  • [雑誌論文] サッカーのフリーキックに関する基礎研究2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 瀬尾和哉, 小林修
    • 雑誌名

      日本風工学会誌 99

      ページ: 101-102

  • [雑誌論文] ラグビーボールの空力特性に及ぼすボールコーナーの影響2004

    • 著者名/発表者名
      瀬尾和哉, 小林修, 村上正秀
    • 雑誌名

      日本風工学会誌 99

      ページ: 103-104

  • [雑誌論文] Optimal flight of a V-style ski jumping2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Seo, Masahide Murakami, Kazuyo Yoshida
    • 雑誌名

      Sports Engineering 7・2

      ページ: 97-103

  • [雑誌論文] フリーキックのサイエンス2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 瀬尾和哉
    • 雑誌名

      パリティー 8月号

      ページ: 21-26

  • [雑誌論文] 飛翔中のラグビーボールの挙動2004

    • 著者名/発表者名
      瀬尾和哉, 小林修, 村上正秀
    • 雑誌名

      日本機械学会 2004年度年次大会講演論文集 7

      ページ: 45-46

  • [雑誌論文] Regular and irregular motion of a rugby football during flight2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Seo, Osamu Kobayashi, Masahide Murakami
    • 雑誌名

      The Engineering of Sport 5 1

      ページ: 567-573

  • [雑誌論文] Multicriterion optimization of a ski jump2004

    • 著者名/発表者名
      A.R.Podgaets, Kazuya Seo, B.Joat, S.tuhec
    • 雑誌名

      The Engineering of Sport 5 2

      ページ: 440-446

  • [雑誌論文] Aerodynamic comparison between a soccer ball and a smooth sphere2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Seo, Takeshi Asai, Shigeaki Sato, Osamu Kobayashi
    • 雑誌名

      5th International Conference on Engineering of Sport

      ページ: 27

  • [雑誌論文] ラグビーにおけるタッチキックとハイパントの飛翔特性2004

    • 著者名/発表者名
      瀬尾和哉, 小林修, 浅井武, 村上正秀
    • 雑誌名

      日本風工学会誌 100

      ページ: 53-59

  • [雑誌論文] ラグビーにおけるパントキックのシミュレーション2004

    • 著者名/発表者名
      瀬尾和哉, 小林修, 坂本晋伍, 村上正秀
    • 雑誌名

      ジョイントシンポジウムスポーツ工学&ヒューマンダイナミクス

      ページ: 282-287

  • [雑誌論文] 陸上短距離スパイクシューズの空力特性に関する基礎研究2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 瀬尾和哉, 尾田貴雄, 大禮 剛
    • 雑誌名

      ジョイントシンポジウムスポーツ工学&ヒューマンダイナミクス

      ページ: 16-20

  • [雑誌論文] A mysterious flight trajectory of a rugby ball2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Seo
    • 雑誌名

      JSME NEWS 15・2

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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