2016 年度実施状況報告書

ハンドバイクにおける駆動フォームの定量的評価手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	15K01614
研究機関	兵庫県立福祉のまちづくり研究所
研究代表者	原良昭兵庫県立福祉のまちづくり研究所, その他部局等, 研究員 (00426545)
研究分担者	中村俊哉兵庫県立福祉のまちづくり研究所, その他部局等, 技師 (20426547)
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード	ハンドバイク / ハンドサイクル / パワー / トルク / 角速度 / 漕ぎ方 / フォーム
研究実績の概要	我々が昨年度に試作した車椅子型ハンドバイクでは、実際の走行中に被験者が発揮したパワーを計測することが可能である。しかし、一漕ぎで進む距離が長いため、屋内での計測が困難であった。屋内で計測を行うために、本年度では、自転車用ローラ台を使用した車椅子型ハンドバイクの固定システムを構築した。しかし、漕ぐ速度が早くなると、被験者の動作が粗雑になり、その結果、固定された車椅子型ハンドバイクに振動が生じることが確認された。この振動により、クランクに取り付けたパワーメータとハンドバイク本体に取り付けた磁石の距離が変化し、パワーメータの動作が不安定になることがあった。そのため、来年度では、計測条件の安定性向上を目的とした固定システムの改良を行う。リカンベント型ハンドバイクについては、背もたれ角度の調整が可能なリカンベント型ハンドバイクを購入し、屋内での計測を行うために、リカンベント型ハンドバイクの固定システムを構築した。しかし、車椅子型ハンドバイクの固定システムと同様に、早く漕いだときにおける車体の安定性に課題があり、固定システムの更なる改良が必要である。車椅子型ハンドバイクで使用した市販のパワーメータは、計測条件や計測項目を自由に変更することは困難であった。また、リカンベント型ハンドバイク自体に加工を行わずに取り付けることも困難であった。そのため、本年度では、歪みゲージと角速度センサを用いたパワー計測用システムの開発を試みた。しかし、クランクへの歪みゲージの貼付や歪みアンプの小型化など、主に歪みゲージに関連する事項の開発が難航し、本年度内での完成には至らなかった。来年度では、歪み計測用回路の開発を継続して行う予定であるが、歪み計測用回路の開発が成功しなかった場合に備えて、角速度のみを用いてパワーを算出するために、クランクの慣性モーメントの計測も行う予定である。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由車椅子型ハンドバイクでは、固定システムの構築及びその後の振動によりパワーメータの動作が不安定になることの原因究明に時間を要した。そのため、本来ならば、被験者を対象とした計測を起こっている予定であったが、被験者を対象とした計測まで至らなかった。リカンベント型ハンドバイクでは、歪み計測用回路の開発が難航し、本年度での完成には至らなかった。来年度も歪み計測用回路の開発を継続しなければならない。また、歪み計測用回路が完成しなかった場合に備えて、角速度のみでもパワーを算出するために、新たにクランクの慣性モーメントの計測を行うことが必要となっている。このように、研究計画よりも進捗状況は遅れている。
今後の研究の推進方策	車椅子型ハンドバイクでは、固定システムの改良により安定した計測が可能となり次第、被験者を対象とした計測を行う。リカンベント型ハンドバイクでは、歪み計測用回路の開発を継続しながら、角速度だけでもパワーの推定が可能なように、慣性モーメントの計測も行う。また、車椅子型ハンドバイクで用いたのとは異なるパワーメータも市販されていることから、市販品のパワーメータの導入も検討する。それぞれ、計測システムには課題を抱えているため、両方のハンドバイクでの計測に拘ると、結果として、両方とも計測できずに研究期間が終了してしまう可能性もある。そのため、進捗状況によっては、どちらかのハンドバイクの注力し、少なくともどちらか一方だけでも被験者を用いた計測を行うこととする。
次年度使用額が生じた理由	車椅子型ハンドバイクでは固定システムの改良が、リカンベント型ハンドバイクでは歪み計測用回路が未完成と、両方ともに計測システムの構築が遅れており、被験者を対象とした計測も行えていない。その結果、物品購入の見合わせや研究成果の報告を予定していた学会への参加を取りやめなどが原因となり、次年度使用額が生じてしまった。
次年度使用額の使用計画	車椅子型ハンドバイクを対象とした固定システムの改良、リカンベント型ハンドバイクでは歪み計測用回路の開発もしくは市販のパワーメータの導入など、計画よりも遅れている計測システムの構築に充当する。