Clarification of flight trajectory and bound behavior of ball game sports using high-performance sports machines and inertial sensors

本研究では，開発する高速かつ多彩な変化球（球種）を高い制球精度で投球できる野球用，卓球用の高性能スポーツマシンと慣性センサ等を用いて，野球では「フォークボール」，「ツーシーム」，「ジャイロボール」等を，卓球では横回転系の「カーブドライブ」，ジャイロ回転系の「チキータ」等の高度な球種の空力特性および飛翔軌道を解明する．開発するマシンは，球速，スピン数，スピン軸をそれぞれ独立に制御できる4ローラ式発射機構を採用する．本研究では，実投手の人差指（示指）を模倣し，柔らかく滑りにくい柔剛合わせ持つ剛性可変把持装置と，縫い目に影響されにくい発射ローラを研究開発する．新たに開発する高性能発射マシンと高精度慣性センサ，力覚センサおよび高速度ビデオを駆使し，微妙に変化する球技用ボールの飛翔軌道や特異なバウンド挙動など，未だ解明されていない高度な球種の秘密を解き明かす．本年度は，昨年設計・製作した4ローラ式の野球用ピッチングマシンの投球実験を実施した．本マシンで投球するボールを高速度ビデオと高精度慣性センサで投球性能を評価した．各ローラ回転数や交差角を調整し，直球はもちろん，フォークボールやジャイロボールも投球可能であり，球速は最高160km/h，投球精度は約ボール1.5個分未満で投球できることを確認した．また，4ローラ式の卓球用発射マシンを設計・製作し，トップスピンやバックスピンはもちろん，横回転系のカーブドライブ，ジャイロ回転系のチキータ等の高度な球種が発射できることを確認した．また，卓球のスマッシュを想定し，本マシンを用いて卓球台における無回転，トップ，バックの3球種のバウンド挙動の違いを計測した．その結果，トップスピンでは反射角が小さくなり，球速が増加することがわかった．

本研究では，開発する高速かつ多彩な変化球（球種）を高い制球精度で投球できる野球用，卓球用の高性能スポーツマシンと慣性センサ等を用いて，野球では「フォークボール」，「ツーシーム」，「ジャイロボール」等を，卓球では横回転系の「カーブドライブ」，ジャイロ回転系の「チキータ」等の高度な球種の空力特性および飛翔軌道を解明する．開発するマシンは，球速，スピン数，スピン軸をそれぞれ独立に制御できる4ローラ式発射機構を採用する．本研究では，実投手の人差指（示指）を模倣し，柔らかく滑りにくい柔剛合わせ持つ剛性可変把持装置と，縫い目に影響されにくい発射ローラを研究開発する．新たに開発する高性能発射マシンと高精度慣性センサ，力覚センサおよび高速度ビデオを駆使し，微妙に変化する球技用ボールの飛翔軌道や特異なバウンド挙動など，未だ解明されていない高度な球種の秘密を解き明かす．本年度は，昨年設計・製作した4ローラ式の野球用ピッチングマシンの投球実験を実施した．本マシンで投球するボールを高速度ビデオと高精度慣性センサで投球性能を評価した．各ローラ回転数や交差角を調整し，直球はもちろん，フォークボールやジャイロボールも投球可能であり，球速は最高160km/h，投球精度は約ボール1.5個分未満で投球できることを確認した．また，4ローラ式の卓球用発射マシンを設計・製作し，トップスピンやバックスピンはもちろん，横回転系のカーブドライブ，ジャイロ回転系のチキータ等の高度な球種が発射できることを確認した．また，卓球のスマッシュを想定し，本マシンを用いて卓球台における無回転，トップ，バックの3球種のバウンド挙動の違いを計測した．その結果，トップスピンでは反射角が小さくなり，球速が増加することがわかった．