| 研究課題/領域番号 |
18K17787
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| 研究機関 | 茨城県立医療大学 |
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研究代表者 |
阿江 数通 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 嘱託助手 (30781538)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 野球打撃 / シミュレーション / 最適化計算 / 逆動力学 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度では，データの収集および本研究において新たに提案するシミレーションモデルの検討・構築することを目指した．
男子硬式野球部員を対象（23名）としたティー打撃動作の三次元座標データを用いて，まず各関節自由度（例：肩関節3自由度）を有する標準動作（動作の平均化）を作成した．つぎに標準動作に対してバット，上肢，体幹からなる上半身を対象とした関節角度入力によるシミュレーションモデル（angle-driven）の検討・構築を行った．
関節角度入力によるシミュレーションモデルについては，上半身の各関節角度の時系列データにおける各特徴点を抽出し，スプライン補間によって再度，関節時系列データを作成した．この方法を用いることによって，様々な打撃パフォーマンスに対する最適な動作を探索する際に（最適化計算），抽出した特徴点の大きさ・タイミングを変化させることが可能となる．その結果，構築したモデルの精度については，計測値とモデル値の差はほぼなく，最適化計算の際に用いる際に十分な精度を有すると考えらえる．
その一方で，野球の打撃動作では，バットに作用する各手のキネティクス量（力・モーメント）の比率が動作の座標データのみでは明らかにできない．すなわち，最適化計算よって探索された動作が実際にヒトの実現可能な動作か否か，例えば関節トルクの発揮が大き過ぎるなどを評価することができない．このため，本研究では，センサー・バットを用いた野球打撃における各手のキネティクス量を算出した先行研究（阿江ほか，2013）をもとに，新たに作成した動作データに対して各手のキネティクス量を関節角度と同様の方法を用いて最適化計算を行うことによって推定した．このキネティクス情報から逆動力学計算を行うことによって上半身の関節トルクが算出可能となった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
打撃動作の計測，および標準動作によるangle-drivenシミュレーションモデルの構築がほぼ完了し，打撃パフォーマンス（例：バット・ヘッドスピード）を向上させるための最適化計算，および探索したモデルの妥当性および有用性を評価する各関節トルクの算出が可能となっていることから，おおむね順調に進んでいると言える．
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| 今後の研究の推進方策 |
今現在，標準動作によるangle-drivenシミュレーションが既に行えていることから，構築したモデルが最終的に本研究課題に対して運用できる可能性が高いと考えている．このため，今後は打撃パフォーマンスを向上させるための指標の検討，例えばバット・ヘッドスピードの増大や，力学的エネルギーや関節トルクを考慮した効率の良いスウィング動作の探索を行う予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
所属が移動したこと，および研究の進捗の順序を入れ替えたため，当初予定していた機材を購入できなかった．今後は，進捗に応じて被験者を追加するための実験用機材の購入をする予定である．
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