2005 Fiscal Year Annual Research Report
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14580023
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| Research Institution | UNIVERSITY OF FUKUI |
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Principal Investigator |
清水 史郎 福井大学, 教育地域科学部, 教授 (30020134)
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| Keywords | スノーボード / ロボット / 膝関節 / 股関節 / シミュレーション / 複合モデル |
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| Research Abstract |
スノーボードの開発と指導への応用を目指し,膝関節の屈曲・伸展モデルと股関節の屈曲・伸展モデルを開発した.これらのモデルの基本的考え方は、緩斜面上の低速ターンの場合には,水平面上の静止状態に準じて,重心の移動範囲を静的にとらえることができる.このように重心の移動範囲を静的にとらえた場合,膝関節の屈曲・伸展モデルと股関節の屈曲・伸展モデルの重心が,スノーボードの幅の範囲内にあるとき,安定している.姿勢からすると,足関節,膝関節および股関節を中程度に屈曲した基本動的姿勢から膝関節を伸展すると,スノーボーダーが前方に立ち上がった姿勢になった.また膝関節を屈曲すると,スノーボーダーが後方にしゃがみ込んだ姿勢になった.一方,股関節の屈曲・伸展モデルでは,股関節を屈曲すると,体幹が折れ曲がった姿勢になり,股関節を伸展すると体幹が起きあがった姿勢になった.
次に,両モデルの重心が,スノーボードの幅の範囲を超えると転倒する.この転倒する直前ではスノーボードに角付けが起こる.その状態で股関節と膝関節の屈曲・伸展によりバランスを保てば有効サイドカーブが働き,ターンをすることができた.
スノーボードは有効サイドカーブが働くように,サイドカットのあるスノーボードを使用した.膝関節モデルと股関節モデルにはそれぞれ1個のサーボモータを取り付けてラジオコントロールにより制御した.両モデルは,膝の屈曲・伸展もしくは股関節の屈曲・伸展により重心位置をターンの内側に移動することにより連続ターンが可能になることを実験的に証明した.
また,下肢の複合モデルの開発を試みた.つまり,股関節の屈曲・伸展,膝関節の屈曲・伸展と足関節の底屈・背屈モデルを合計6チャンネルで動作を制御し,よりスノーボーダーに近いモデルを開発した.今後,学会誌などに投稿する予定である.
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