2019 Fiscal Year Annual Research Report

大規模最適化シミュレーションによる身体障がい者スイマーの最速泳フォームの解明

Research Project

Project/Area Number	17H02150
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	中島求東京工業大学, 工学院, 教授 (20272669)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	スポーツバイオメカニクス / 水泳
Outline of Annual Research Achievements	1.昨年度までの最適化シミュレーションで得られた最適泳フォームの妥当性を検証するため，人間型スイマーロボットの改良を行った．具体的には，回流水槽に取り付ける場合に，ロボットの背中に装着する支持部の影響を詳細に検討した．これまでの回流水槽実験では，クロール泳時に支持部がロボットのローリング挙動に悪影響を及ぼし，リカバリー動作に失敗することがある問題点があった，そのため，まず支持部を装着した状態のシミュレーションモデルを構築し，シミュレーションにおいても同様の傾向が見られることを確認した．そのため，ロボットの腕のかき動作であるストロークを変更することにより改善が見られないか検討することとした．手法として最適化計算を用い，元のストロークに十分近く，かつ適切なローリング運動となるようなストロークをシミュレーションにより求めた．その結果，特にストロークの最後のフィニッシュ局面において動作を微調整することにより，ローリング挙動を制御することが可能であることが明らかとなった．さらに，得られた傾向を実験的に検証しようとしたが，予定していた回流水槽設備は改修中であったため，自由遊泳実験により効果を検証することを試みた．その結果，シミュレーションと同様の傾向が見られ，ローリング挙動の改善が可能であることが実験的にも確認された． 2.人間型スイマーロボットに，左右の泳方向を制御できるような新たな機構を設ける改造を施した．シミュレーションおよび実験により機構の妥当性が確認された． 3.前年度までに行った片前腕欠損選手の欠損側動作の最適化計算結果をまとめ，ジャーナル論文として投稿し，受理されて出版された． 4.国内外の関連会議に参加し，最新の資料収集や情報収集，および成果発表を行った．
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。