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2023 年度 実施状況報告書

冗長な運動表現を活かした多目的運動制御モデル

研究課題

研究課題/領域番号 20K12012
研究機関岡山県立大学

研究代表者

山崎 大河  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (40364096)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード運動制御 / 運動表現
研究実績の概要

冗長な運動表現を活かした多目的運動制御モデルに関する研究の一環として,体操競技・平行棒におけるスイング動作(支持振動)の運動制御モデルを構築した.このモデルでは,体操選手の身体が剛体リンク機構によってモデル化されており,各セグメントの重心位置や関節角度からなる冗長な変数を用いて,その動力学が表現されている.そして,これら冗長な変数の線形結合によって制御目的が表現されるものと仮定している.(この制御目的の達成は,関節間協調の実現であると解釈できる.) 今年度は,この制御目的を,計測データから直接推定することを試みた.具体的には,モーションキャプチャによって関節角度や重心位置などを計測し,これらの変数の主成分分析(以下,PCA)を行うことで,線形結合の係数を推定した.さらに,推定された制御目的を実現する運動制御モデルを構築して,平行棒でのスイング動作に類似した運動を再現できることを示した.この結果は,冗長な運動表現によって,体操選手の実際の運動にみられる関節間協調を単純な表現で表せることを示唆している.
また,体操・あん馬に存在する動的なバランス条件に関して,単純化モデルを用いた解析を進め,非対称な回転運動の理解についての考察を行うとともに,論文投稿を行った.倒立運動の運動制御モデルの検討や,剛体以外の身体モデルにも対応できる,より汎用性と一様性の高い運動表現を用いた運動制御系のモデル化に関する基礎検討も進めた.

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

学内業務の多忙により研究時間を十分に確保するのが難しかった.

今後の研究の推進方策

今後は,得られた成果の論文公開を進めるとともに,実験データとの比較・検討,およびさらに汎用性の高いモデルへと発展させていきたい.

次年度使用額が生じた理由

研究の遅延と,論文査読の遅れにより,支出予定が減った.今後,実験研究や論文発表の機会を増していきたい.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 体操・平行棒運動における主成分分析を用いた運動制御モデルの構築2023

    • 著者名/発表者名
      林孝宏,山崎大河,忻欣,泉晋作
    • 学会等名
      電気学会制御研究会「人間の技能データの計測・解析・評価および制御技術一般,CT-23-059, 2023.6.24
  • [学会発表] A study on simple dynamical model of circles on pommel horse2023

    • 著者名/発表者名
      Taiga Yamasaki
    • 学会等名
      SICE ライフエンジニアリング部門シンポジウム2023,第38回生体・生理工学シンポジウム,論文集,2C1-5,2023.9.15-16(16日発表)
  • [学会発表] 慣性センサを用いた平行棒スイング動作に関する解析2023

    • 著者名/発表者名
      名和基之,西脇一宇,廣瀬圭,山脇恭二,近藤亜希子,山崎 大河
    • 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2023(SHD 2023),B-2-3,名城大学,2023.11.10-12 (10日発表)

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公開日: 2024-12-25  

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