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2017 年度 実績報告書

高速スポーツ動作生成メカニズムの即時提示システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K12642
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
キーワード動力学的貢献 / 即時フィードバック / 動作生成メカニズム / 高速スウィング動作 / センサー計測
研究実績の概要

本研究では,慣性センサを利用することによって,多体系である人体の高速スウィング動作の動力学的な分析を,モーションキャプチャーやハイスピードカメラのような金銭的あるいは時間的に高価なシステムを用いることなく,実現可能なシステムの開発を目的としている.複数の慣性センサを生体に直接取り付ける際,骨格に貼付することはできず,生体表面に慣性センサを貼付することになる.ここで,生体表面では,軟組織である筋肉,脂肪や皮膚の揺動の影響が大きく,その影響を考慮する必要が生じる.昨年度の研究では,ローパスフィルタを利用して揺動成分を低減し,ある程度のメカニズムを定量化することを可能としている.しかし,この低減方法では,慣性センサの取り付け位置の特性の影響を考慮するまでには至っていない.そこで,取り付け部の特性を考慮して,本システムの精度向上をねらいとして,まずランニング中の慣性センサの骨格モデルに対する揺動を,モーションキャプチャーを用いて定量化した.下胴,大腿,下腿および足部の各セグメントに慣性センサを取り付けて,トレッドミル上のランニング動作における慣性センサの揺動を計測した.その結果,大腿および下腿においては,長軸まわりの揺動が生じやすく,足部セグメントにおいては,シューズのアッパー部に取り付けたため,靴紐などの変形の影響を受けやすいものであることがわかった.このような慣性センサの揺動は,前年度までに考案した各慣性センサの初期姿勢推定に対して誤差を生じさせることから,初期姿勢パラメータの推定に対して外乱となる.そこで,計測したこれらのデータを用いて,揺動する慣性センサの出力から,揺動の少ない骨格モデル部の運動を推定することが必要となり,その手法について検討を行った.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 慣性センサを用いた高速スウィング動作における身体姿容推定2017

    • 著者名/発表者名
      小池 関也,須藤 眞吾
    • 雑誌名

      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2017講演論文集

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] 慣性センサを用いた遊脚動作生成メカニズムの定量化2017

    • 著者名/発表者名
      小池 関也,須藤 眞吾
    • 雑誌名

      日本機械学会2017年度年次大会講演論文集

      巻: - ページ: -

  • [学会発表] 骨格に対する慣性センサ揺動特性についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      小池関也,田沢俊介
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会講演会
  • [学会発表] 慣性センサを用いた高速スウィング動作における身体姿容推定2017

    • 著者名/発表者名
      小池 関也,須藤 眞吾
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2017講演会
  • [学会発表] 慣性センサを用いた遊脚動作生成メカニズムの定量化2017

    • 著者名/発表者名
      小池 関也,須藤 眞吾
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会講演会

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公開日: 2018-12-17  

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