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2022 年度 実績報告書

スイマーの詳細筋力特性と慣性センサ泳動作計測の導入による個別最速泳フォームの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H04072
研究機関東京工業大学

研究代表者

中島 求  東京工業大学, 工学院, 教授 (20272669)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードスポーツバイオメカニクス / 水泳
研究実績の概要

昨年度までに構築した個別筋力特性簡易計測システムを用いて,2名の熟練スイマーを対象として筋力特性測定実験を行った.具体的には,速度については低速,中速,高速の3段階を設定し,ストローク動作については,通常,肩関節が水平屈曲気味,水平伸展気味,外旋気味,内旋気味の5種類とし,3×5=計15種類の試技を被験者1名あたりに対して実施した.ストローク動作の測定には,より高い測定精度が期待できる光学式モーションキャプチャーシステムを用いた.得られた測定結果より,肩関節発揮トルクもしくは上腕運動の角速度のどちらかがピークを迎える2つの瞬間での肩関節トルク合計30個を,既存の筋力特性データベースの修正に用いることとし,データベースの修正を行った.そして修正したデータベースを用いて最適化計算を実行した.また,最適化結果を検証するため,筋力特性測定実験を行った2名の被験者について,別途,全力泳の測定実験を行った.この実験では,被験者に屋内プールにおいてクロールで25mを全力で泳いでもらい,2台の水中カメラにより泳動作を撮影した.以上の結果,1名の被験者については,最適化によって求められた個別最適ストロークと,全力泳実験で撮影された実際の被験者のストロークに共通する傾向が見られ,かつ泳速度が両者でほぼ一致し,最適化計算の妥当性を示唆する結果が得られた.もう1名の被験者については,最適化計算で得られたストロークによる泳速度が実際より低くなり,筋力特性測定実験において全力を発揮できていなかった可能性が示唆された.
人間型スイマーロボットの全体を組み立て,動作試験を実施した.その結果,基本的な遊泳動作は問題なく行えることを確認した.
日本機械学会,国際スポーツ工学連合などの関連する国内・国際会議に研究代表者および研究協力者(学生)が参加し,成果発表や関連する研究の最新の情報収集を行った.

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Preliminary design of lower limbs for the new swimming humanoid robot2022

    • 著者名/発表者名
      Fakhrur Razi
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
  • [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットのための圧力計測可能な手部の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大部徹郎
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
  • [学会発表] 水泳ヒューマノイドロボットを用いた遊泳時における手部の圧力計測手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      大部徹郎
    • 学会等名
      日本機械学会2022年度年次大会
  • [学会発表] 競泳自由形における個別最適ストローク求解のための筋力特性測定システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      土屋 颯太郎
    • 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2022
  • [学会発表] Simulate human body mechanics considering environment and even intention2022

    • 著者名/発表者名
      Motomu Nakashima
    • 学会等名
      ISEA Engineering of Sport 14 Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 中島 求 のページ

    • URL

      http://www.hei.sc.e.titech.ac.jp/nakashima_labo/motomu/index.html

  • [備考] 水泳人体シミュレーションモデル SWUM の website

    • URL

      http://www.swum.org/index_j.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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