2020 Fiscal Year Annual Research Report
Tracking of Kendo Athletes and Quantification for Effective Striking Judgment by Image and Voice Recognition
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17K01708
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
渡邊 隆 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (30634620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本郷 哲 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授 (80271881)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | モーションキャプチャー / 運動解析・評価 / 音声認識・理解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
“打突の有効性判定(実験1)”実現のための「充実した気勢」の評価については，これまでの研究により打突に要する時間を検出し，その時間から逆算した音声を切り出すことが有効であることが明らかになっているため，竹刀の打突部と打突部位4箇所にTWELITE(MONO Wireless社)を取り付けたシステムでの有効性評価を継続し，精度向上を目的として振動や音をディープラーニングにて分類する方法の検討を行った．
また，「竹刀の打突部で打突部位を刃筋正しく打突」の評価として2名の競技者の打突動作を判別するために，60fpsのカメラを剣道場の天井に設置し，4種の打突部位の打突の瞬間を直上から捉えた画像計4,000枚を学習用データとした機械学習を適用し，80％～100％の確率で判別が可能であることを確認した．本件は，日本機械学会東北学生会第50回卒業研究発表講演会にて【横山，渡邊，大町，”機械学習を用いた剣道打突判定システムの開発”】として成果を発表した．さらに，学習用データを利用しない手法として，2名の競技者の頭頂部間を繋いだ直線と打突を試みる競技者の腕と頭頂部を繋ぐ直線が成す角度を時間軸で解析した手法を提案し，初動(競技者の動き始め)の検知精度の影響は受けるが，高い信頼性で評価できる可能性を示せた．本件は，日本機械学会東北学生会第51回卒業研究発表講演会にて【速水，渡邊，大町，”打突動作中の姿勢に注目した剣道競技者の打突部位判定手法の提案”】として成果を発表した．
“競技者への追従(実験2)”を目的とした取り組みについては，歯車減速機構を用いた車輪駆動系を組込んだ小型モビリティの簡易的制御手法として，速度ループの低次元機電連成モデルを用いるモデルベースト振動制御とスリップ抑制制御を適用した直進および旋回走行時のスリップ抑制に関するシミュレーションを行い，走行安定効果が得られた．
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