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2018 Fiscal Year Annual Research Report

An innovation of sports science by a collaboration of sports and enginneering

Research Project

Project/Area Number 15H01825
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

高木 英樹  筑波大学, 体育系, 教授 (80226753)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浅井 武  筑波大学, 体育系, 教授 (00167868)
中島 求  東京工業大学, 工学院, 教授 (20272669)
松田 昭博  筑波大学, システム情報系, 准教授 (20371437)
小池 関也  筑波大学, 体育系, 准教授 (50272670)
下門 洋文  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 助教 (50757911)
亀田 能成  筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70283637)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords競泳 / 非定常流体力 / 圧力分布 / 自己推進時抵抗 / 流れの可視化
Outline of Annual Research Achievements

本研究プロジェクトにおいては、体育学と工学の研究者が緊密に連携し、多様化・高度化するスポーツ現場で生起している様々な研究課題を解決するための新たな研究方法論を共同で開発し、スポーツ科学のイノベーションを実現することを目的としている。
特に本年度は本研究プロジェクトの最終年度に当たるため、これまでの研究成果をまとめ、2018年9月に開催された、13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimmingの国際学会において多数発表した。
主な研究成果として、水泳を専門とする体育学の研究者と流体工学を専門とする研究者が協力し、新たな方法論の開発に取り組み、クロール泳中のキック動作の役割について、世界で初めて定量的に解析することに成功した。これまで、クロール泳のキック動作の役割に関しては、水平姿勢を保って抵抗低減には貢献しているが、推進力として貢献しているかについては統一した見解が得られていなかった。そこで、独自に開発した測定システムを用いて、けのび姿勢時の静的抵抗、プル泳時の動的抵抗に加え、上肢と下肢の両方を使って泳いだ時の動的抵抗を同一システムで計測することが可能となり、それらの値を比較検討することにより、初めてキック動作の役割の解明が可能となった。その結果、クロール泳のキック動作は低速域(1.1m/s)では推進力として貢献していたが、1.3m/sを超えるあたりから抵抗となる可能性が明らかとなった。以上のことから、速く泳ぐためには上肢のストローク頻度を増加させる必要がありが、上肢と下肢の動作は連動しているので、必然的に下肢のキック動作の頻度も増加せざるを得ず、抵抗要素の増大につながることが予想、この抵抗増加をいかにして抑えられるかが、速く泳ぐための鍵となることが示唆される。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of Sydney(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      The University of Sydney
  • [Int'l Joint Research] The University of Edinburgh/Manchester Metropolitan University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      The University of Edinburgh/Manchester Metropolitan University
  • [Int'l Joint Research] The Paul Scherrer Institute(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      The Paul Scherrer Institute
  • [Int'l Joint Research] University of Porto(ポルトガル)

    • Country Name
      PORTUGAL
    • Counterpart Institution
      University of Porto
  • [Int'l Joint Research] University of Verona(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      University of Verona
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] The effect of using paddles on hand propulsive forces and Froude efficiency in arm-stroke-only front-crawl swimming at various velocities2019

    • Author(s)
      Tsunokawa Takaaki、Mankyu Hirotoshi、Takagi Hideki、Ogita Futoshi
    • Journal Title

      Human Movement Science

      Volume: 64 Pages: 378~388

    • DOI

      10.1016/j.humov.2019.03.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of leg kick on active drag in front-crawl swimming: Comparison of whole stroke and arms-only stroke during front-crawl and the streamlined position2018

    • Author(s)
      Narita Kenzo、Nakashima Motomu、Takagi Hideki
    • Journal Title

      Journal of Biomechanics

      Volume: 76 Pages: 197~203

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2018.05.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of muscle cooling on kinetics of pulmonary oxygen uptake and muscle deoxygenation at the onset of exercise2018

    • Author(s)
      Wakabayashi Hitoshi、Osawa Mizuki、Koga Shunsaku、Li Ke、Sakaue Hiroyuki、Sengoku Yasuo、Takagi Hideki
    • Journal Title

      Physiological Reports

      Volume: 6 Pages: e13910~e13910

    • DOI

      10.14814/phy2.13910

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Estimating the hydrodynamic forces during eggbeater kicking by pressure distribution analysis2018

    • Author(s)
      Kawai Eisuke、Tsunokawa Takaaki、Takagi Hideki
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 4 Pages: e01095~e01095

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2018.e01095

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The Latest Research Trend of Hydrodynamic Studies in Swimming2018

    • Author(s)
      Hideki Takagi
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Estimation of propulsive forces acting on a hand using pressure measurement and underwater motion capture during front crawl2018

    • Author(s)
      Tsunokawa, T., Narita, K., Mankyu, H., Ogita, F., Takagi, H.
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of fluid forces around the feet during eggbeater kicking in water polo players2018

    • Author(s)
      Kawai, E., Takagi, H
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-dimensional analysis of hip and knee joint movements during dolphin kicking and butterfly swimming2018

    • Author(s)
      Yamakawa, K. K., Takagi, H., & Sengoku, Y.
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-dimensional analysis of hip and knee joint movements during dolphin kicking and butterfly swimming2018

    • Author(s)
      ・Shimojo, H., Ebihara, R., Narita, K., Gonjo, T., Sengoku, Y., Tsubakimoto, S., Takagi, T.
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How does relative centre of mass position affect the four limbs' joint torques on the starting block?2018

    • Author(s)
      Sakai, S., Koike, S., Takeda, T., Takagi, H.
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cardiorespiratory characteristics during eggbeater kick with arm sculling in water polo players2018

    • Author(s)
      Sasaki, Y., Takagi, H., Yoshida H., Tsubakimoto, S., Nishiyasu T.:
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The relationship between active drag and swimming velocity during front crawl swimming2018

    • Author(s)
      Narita, K., Ogita, F., Nakashima, M., Gonjo, T., Takagi, T.
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of exercise training at lactate threshold level with lower muscle temperature in cold water2018

    • Author(s)
      Sakaue, H., Wakabayashi, H., Sengoku, Y., Takagi, H.
    • Organizer
      13th International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming
    • Int'l Joint Research
  • [Book] XIII th INTERNATIONAL SYMPOSIUM on BIOMECHANICS and MEDICINE in SWIMMING PROCEEDINGS2018

    • Author(s)
      Takagi, H., Ohgi, Y., Sengoku, Y., Gonjo, T.
    • Total Pages
      454
    • Publisher
      インプレスR&D
    • ISBN
      978-4-8443-9849-3
  • [Remarks] Swimming Laboratory, University of Tsukukba

    • URL

      http://www.taiiku.tsukuba.ac.jp/~takagi/

  • [Remarks] クロール泳中のスイマーに働く抵抗に関する新たな知見

    • URL

      http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201806291400.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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