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2017 年度 実績報告書

駆動源の出力様式を考慮した走・打・投動作の動力学的な生成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H03070
研究機関筑波大学

研究代表者

小池 関也  筑波大学, 体育系, 准教授 (50272670)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードスポーツ動作 / 出力発揮様式 / 動力学的貢献 / 加速メカニズム / 運動方程式
研究実績の概要

野球投球動作の分析では,運動連鎖のしくみを明らかにするための全身-ボール系の16セグメントモデルに加えて,各指によるボール操作の役割を定量化するために,示指,中指,親指の3指を各2セグメント,計6セグメントとした全身-3指-ボール系の22セグメントモデルを構築した.各モデルに対する運動方程式を導出し,ボールスピードおよび角速度の生成に対する各関節の動力学的な役割を明らかにした.なお,22セグメントモデルにおいては,3指とボールによって,機構的な閉ループ系が生じるため,各指先に仮想的なばねおよびダンパを設けたシミュレーションを行うことにより,各指先におけるボール作用力を推定した.
大学野球部の投手10名に対する動力学的分析の結果,ボールスピードの獲得には,運動依存項の貢献が極めて大きく,このことは従来のキネティクス的な投球分析では,明らかにできないことであり,投球動作に対する動力学的な分析の必要性が明らかになった.そして,この運動依存項の生成要因を考慮した分析により,主に短縮性のトルク発揮特性を示している肩関節の水平内転トルクが,運動連鎖を引き起こしている関節トルクであり,従来の研究において重要性が述べられている肩関節の内旋トルクは,トルク入力による累積的な作用ではなく,即時的に作用するものであり,ボールのコントロールに寄与していることが示唆された.他方,22セグメントモデルによる分析から,各指の関節トルクは,ボール生成のための運動連鎖の発現には関与せず,ボールの支持や操作の役割を担っていることが明らかになった.
野球打撃動作の分析におけるセンサーバットの耐衝撃性の向上ならびに軽量化に対する課題については,センサーグリップハンドル部にひずみゲージを貼る際に,恒温槽を用いて接着剤を加熱処理することによって,飛来球打撃時のボールからの衝撃力によるゲージの剥離を防止可能とした.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 全身の動力学によって解き明かすバットヘッドスピード生成のしくみ2018

    • 著者名/発表者名
      見邨 康平,小池 関也
    • 雑誌名

      日本野球科学研究会第5回大会大会報告集

      巻: - ページ: 54-55

  • [雑誌論文] 投球スピードを生み出す運動連鎖の生成要因2018

    • 著者名/発表者名
      鵜澤 大樹,小池 関也
    • 雑誌名

      日本野球科学研究会第5回大会大会報告集

      巻: - ページ: 46-47

  • [雑誌論文] Generation mechanism of linear and angular ball velocity in baseball pitching2018

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Koike, Hiroki Uzawa and Daisaku Hirayama
    • 雑誌名

      proceedings 2018

      巻: 2 ページ: -

    • DOI

      10.3390/proceedings2060206

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 野球投動作のボール速度および角速度生成に対する関節トルクの動力学的な貢献2017

    • 著者名/発表者名
      鵜澤 大樹,小池 関也
    • 雑誌名

      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2017講演論文集

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] 野球の飛来球打撃動作におけるバットヘッド速度の生成メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      見邨 康平,小池 関也
    • 雑誌名

      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2017講演論文集

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] 野球投球動作におけるボールスピード獲得に対する関節トルクの累積的効果2017

    • 著者名/発表者名
      小池 関也,鵜澤 大樹
    • 雑誌名

      第38回バイオメカニズム学術講演会講演論文集

      巻: - ページ: 75-76

  • [学会発表] Generation mechanism of linear and angular ball velocity in baseball pitching2018

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Koike, Hiroki Uzawa and Daisaku Hirayama
    • 学会等名
      ISEA2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 野球投球動作におけるボール状態量の生成メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      小池関也,鵜澤大樹,平山大作
    • 学会等名
      日本体育学会第68回大会
  • [学会発表] 野球投動作のボール速度および角速度生成に対する関節トルクの動力学的な貢献2017

    • 著者名/発表者名
      鵜澤 大樹,小池 関也
    • 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2017
  • [学会発表] 野球の飛来球打撃動作におけるバットヘッド速度の生成メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      見邨 康平,小池 関也
    • 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2017
  • [学会発表] 野球投球動作におけるボールスピード獲得に対する関節トルクの累積的効果2017

    • 著者名/発表者名
      小池 関也,鵜澤 大樹
    • 学会等名
      第38回バイオメカニズム学術講演会
  • [学会発表] 全身の動力学によって解き明かすバットヘッドスピード生成のしくみ2017

    • 著者名/発表者名
      見邨 康平,小池 関也
    • 学会等名
      日本野球科学研究会第5回大会
  • [学会発表] 投球スピードを生み出す運動連鎖の生成要因2017

    • 著者名/発表者名
      鵜澤 大樹,小池 関也
    • 学会等名
      日本野球科学研究会第5回大会

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公開日: 2018-12-17  

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