2015 Fiscal Year Research-status Report
ラグビー選手のコンタクトフィットネス負荷を計測するシステムの開発
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26350769
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
中島 賢治 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40311112)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣瀬 圭 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50455870)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ラグビー / 動力学解析 / 慣性センサ / 運動評価 / コンタクトフィットネス / ブレイクダウン / 関節トルク / タックル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慣性センサーによる運動計測において研究実績が豊富な秋田大学機械工学科廣瀬圭講師との共同研究として研究を推進している。同氏と研究代表者の議論から、次のようなケースで計測が困難となることを予想した。まず、①人体に外力が加わる場合（本研究のように選手が他の選手に衝突するような場合）、そして、②運動自体に急激な加速度変化を伴う場合（本研究のように衝突や転倒など）においては、ウェアラブル慣性センサーによる運動計測は困難となる。
まず、前者①の問題を解決するため、平成26年度に縦置き利用が可能であるフォースプレート装置（特注品）を購入し、同装置と人体の各部に装着した11個のワイヤレスモーションセンサー（慣性センサー）による計測実験を実施した。計測の対象となる試技は、ラグビー選手がボールを持って前進し、ヒットダミーに衝突する単純なブレイクダウン動作である。実験に協力してくれたのは佐世保高専ラグビー部の本科5年生で、小学校からのラグビー経験が豊富な学生を選んだ。この実験の目的は、動力学解析によって衝撃力や選手運動量の計測・評価が可能であるか否かを判定するためである。本研究の場合、動力学解析の基礎式となる運動方程式の中に複数の外力が含まれるため、それらが未知数となり方程式の同定が困難である。ここで、外力とはラグビー選手の上半身にかかる衝撃力と、両足が地面から受ける地面反力である。これまでに、動力学ニュートンオイラー法に基づく剛体リンクモデルを規定し、それにより22個の並進と回転の運動方程式を導出、運動方程式の解法についていくつかの方法を試行している。
平成27年度には、日本機械学会年次大会とシンポジウム：スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2015において研究成果を公表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
高専ー技科大間教員交流制度を利用して、平成27年度の一年間、豊橋技科大へ出向した。そのため、一年間は実験が全くできなかったが、豊橋技科大の機械ダイナミクス研究室で慣性センサを利用した走行動作の運動解析が行われていて、類似研究であるため情報交換・共有が進み、運動方程式の解法の検討など理論的な研究を進めることができた。以上の理由により、実験ができなかったことで研究の進捗が多少遅れたが、理論的研究において進展が見られたため、「やや遅れている」と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要①部分に触れているが、外力がかかる場合の動力学解析では(1)衝撃力(2)両足の地面反力を計測できなければ力学的に厳密な評価が不可能である。現在有するフォースプレートと慣性センサにより、可能な限り運動方程式の力学的評価を実施していく。
一方で、豊橋技科大出向中における情報交換で、限定的な運動、たとえばタックル場面における上半身の運動評価、については医学的に需要があることがわかった。現在有する計測装置を駆使して、その問題の調査に挑みたい。
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| Causes of Carryover |
実験装置材料が当初計画より安価に購入できたことから、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度計画における研究調査旅費の補充に当てる。
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Research Products
(2 results)
