バイオメカニズム学会誌

解説

特集「スポーツ動作におけるモデルの活用」によせて

小池関也

原稿種別: 解説
2015 年 39 巻 1 号 p. 3-4
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.3

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投球動作のモーション・シンセサイザ

～障害予防をめざした統計モデルの活用～

石井壮郎

原稿種別: 解説
2015 年 39 巻 1 号 p. 5-10
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.5

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筆者は野球選手やコーチと接する機会が比較的多く，現場でのニーズを聞くことが多い．「どういう動作にするとパフォーマンスが向上しつつ障害が防げるのか？」「動作をいろいろと変化させたときに，その結果がどうなるのかをすぐ見たい」といったニーズに応えるためには「投球動作シミュレーション」が必要になる．しかし，「解析結果をすぐに見られる」という即時性のあるシミュレーションはこれまでは困難とされており，現場で使うことは難しい．そこでこうしたニーズに近づけるべく，筆者らが開発してきた「身近に投球動作シミュレーションを行う」技術を紹介する．

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800m 走のレースパターンの分析・モデル化・評価と改善

門野洋介

原稿種別: 解説
2015 年 39 巻 1 号 p. 11-16
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.11

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本稿では，陸上競技800m 走において行われているレースパターン分析を題材に，800m 走のレースパターンの特徴，レース分析結果と現場での経験知をもとに作成した好記録を出すためのモデルレースパターンと，作成の際に工夫した点，作成したモデルを用いたレースパターンの評価，そして評価結果をもとにしたレースパターンの改善による記録の向上を試みた事例について解説する．

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多リンク人体- ポール連成棒高跳モデルに基づく関節トルク入力とポール特性の同時最適化

大島成通

原稿種別: 解説
2015 年 39 巻 1 号 p. 17-23
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.17

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棒高跳競技では踏み切りスピードや角度，ポール特性，各関節トルクなど様々なパラメータの複雑な組み合わせによって得られる跳躍高さは大きく異なる．このような組み合わせ問題の最適解（ポール特性，各関節トルクなど）を，多リンク人体- ポール連成モデルシミュレーションによって求める研究がなされているが，その設計変数の多さから最適解を求めることが困難である．本稿では，高速計算に定評があるODE を用いた連成モデルによる筆者らの最適化例について紹介する．

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競泳動作の最適化を可能とする水中身体モデル

中島求

原稿種別: 解説
2015 年 39 巻 1 号 p. 25-30
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.25

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水泳は一般に広く知られた人気のあるスポーツであるが，力学的な観点から眺めると，独特の身体動作により人体が水中を推進する，極めて特異で複雑な事象である．このような事象に対し，筆者らの研究グループは，独自の水中身体モデルを開発し，水泳における様々な問題について取り組んできた．本稿ではまず筆者らの研究グループの水中身体モデルについて紹介する．次に競泳における泳動作の最適化に関連する取り組みとして，水中ドルフィンキックにおける体幹動作の最適化，およびクロールにおける水中での腕のかき動作の最適化の試みについて紹介する．最後に，競泳における泳動作の最適化以外での本モデルの活用事例についても紹介する．

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走動作の動力学シミュレーション

長谷和徳

原稿種別: 解説
2015 年 39 巻 1 号 p. 31-36
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.31

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身体力学系の動力学特性を表したモデルを用い，順動力学的に走動作をコンピュータ上で生成することができれば，筋力の変化やシューズなどの力学特性変化と運動フォームとの関係を計算論的に評価することが可能となる．本稿ではこのような用途を目指した3 次元全身神経筋骨格モデルと，それを用いた走動作の動力学シミュレーションについて紹介する．このモデルの特徴は，3 次元で14 の体節，23 の関節自由度，70 の筋モデルなどを有する比較的大規模な筋骨格系，神経振動子や体性感覚フィードバックのような下位神経系に対応した運動制御，特異値分解による低次元化運動軌道記憶のような上位神経系に対応する学習的機能，重心制御のような随意的な運動調整機能などを有する点である．これらのモデルを用いて秒速6 メートルの走動作を実現している．

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研究

テコンドーの前回し蹴りにおける力学的エネルギーフロー

木下まどか, 藤井範久

原稿種別: 研究
2015 年 39 巻 1 号 p. 37-46
発行日: 2015年
公開日: 2016/01/26

DOIhttps://doi.org/10.3951/sobim.39.37

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本研究の目的はWTF テコンドー競技の「はやい」前回し蹴り動作における力学的エネルギーに着目し分析することで，現在用いられている指導用語を再検討することであった．様々な競技レベルの男子テコンドー選手13 名を被験者とし，中段前回し蹴りを行わせた．三次元動作分析装置および地面反力計を用いて動作を計測した．インパクトのキックスピードおよび試技時間により群分けを行った．結果は以下の通りである．1. 両群間でLEG UP 局面における力学的エネルギーの生成量は同程度であった．2. 両群間で力学的エネルギーの伝達の効率性が異なっていた．したがって，「はやい」蹴り動作を行うために，力学的エネルギーを蹴り脚足部に効率よく伝達するための動きを身に付けることが重要であると考えられる．また，相手選手に蹴り動作を予測されないように蹴る指導は，「はやい」蹴り動作に必要とされる動きの妨げになり，キックスピードの「速さ」，試技時間の「短さ」に関する技術の低下に繋がると推察された．

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