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泳技術の質的評価装置の開発および即時フィードバックシステムの構築

游泳技术定性评价装置的研制及即时反馈系统的构建

基本信息

批准号：
10780019
负责人：
高木英樹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780019/
关键词：
水泳推進力圧力分布生物流体力学

项目摘要

本研究は、泳者の泳技術を客観的に評価するシステムの開発を目的とした.泳技術の指標として,ストローク中に手部が発揮する流体力を用い,技術レベルごとに手部出力の絶対値や発揮パターンを客観的に検証できるシステムの構築を目指した.本研究では,人体手部模型を用いたモデル実験と,実際に泳者を泳がせて手部出力の推定を行う2種類の実験を行った.まずモデル実験においては,成人男性右手腕から型を取り,エポキシ系樹脂で手部模型を作成した.手部モデルには,手掌部および手背部の中手指節関節(第2指から第5指)付近に薄型圧力センサー4個ずつ,計八個を埋め込んだ.また手部模型は,三軸方向で測定可能なロードセルに接続し,模型全体に作用する流体力の測定を行った.計測は,回流水槽を用いて行い,流速および迎角を変化させながら圧力と力のデータを収集した.モデル実験の結果,圧力分布結果とロードセルによって測定された流体力との間には,高い相関関係が認められた.この両者の関係から,圧力分布より手部全体に作用する流体力を推定する実験式を得た.泳者を用いた人体実験もモデル実験同様,回流水槽を用いて実施した.泳者に対しては,手部模型とほぼ同位置に圧力センサを装着させ,表面の凸凹をなくすため,ナイロン製の手袋をかぶせ,センサー受感部のみに小さな孔をあけた.被験者として,技術レベルの異なる男女合わせて6名を用い,泳速度および種目を変えて手部の圧力分布を計測した.その圧力値にモデル実験から得られた実験式を適応して,流体力の推定を行った.その結果,これまで困難であった手部出力が経時的に観察可能となり,技術レベルや種目の違いによる力の発揮パターンの違いが明確にされた.また圧力値の変化からある程度,泳動作を推定することも可能となり,技術レベルよらずストローク技術を客観的評価できる有効な指標が得られた.

This study aims to develop a new technology for swimmers. The index of swimming technology and the application of fluid force in hand development in the middle of swimming technology and the index of hand force and the application of fluid force in hand development in swimming technology and the construction of fluid system are pointed out. In this study, the human hand model was used to estimate the hand strength of swimmers. The model of the right wrist of an adult male is made of resin. Hand joint, palm joint and middle finger joint on back of hand (2nd finger to 5th finger) Close to thin pressure joint 4 points, 8 points in total. The measurement of hydrodynamic forces in the hand model is possible in three axial directions. Measurement of the flow rate and angle of attack in the reflux tank, resulting in pressure and force distribution. The results of pressure distribution and fluid pressure measurements are highly correlated. The relationship between the pressure distribution and the fluid force acting on the whole hand is obtained. The swimmer uses the human body to carry out the same work, and the reflux tank uses the human body to carry out the work. Swimmer, hand model, same position, pressure center, installation, surface roughness, hand bag, center hole, sensitive part. The men and women of the six men who were tested for swimming speed and eye movement measured the pressure distribution of the hands. The fluid force is estimated by calculating the pressure and pressure values. As a result, it is difficult to detect the possible deviation of hand force during operation, and the technical deviation of hand force during operation is clear. The degree of change in pressure, swimming behavior, and technical evaluation of the technology are all indicators of success.