Research of Sports Training Methods Based on Biomechanics and Robotics

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科学的スポーツトレーニング法構築を目的として本年度に実施した下記4つについて述べる．a】パン・チルト・ズームが時変なカメラモデルを定式化し，試合後に測地測量で得たサッカーコート特徴点の三次元位置と画面上の対応点の座標と定式化したモデルを用いた最適化を行い，カメラ位置・姿勢・パン・チルト・ズームの情報を同定した．（未発表）2) マルチカメラキャリブレーション手法3種：位置情報を持たない特徴点を使用する一般的なバンドル調整，測量器による直接計測に基づくバンドル調整，測量器による直接計測を併用したバンドル調整に対して，手法と実施についての比較調査を行った．（学会発表済）b】体操競技あん馬の旋回運動を比較評価する手法2種を提案した．1) つま先と腰の円軌道に現れるリサージュ図形を解析することで，使用の同期を定量的に評価した．2) 上体と下肢の相対ねじれ角を体幹のねじれ角として計算し，被験者の旋回間の体幹のねじれの少なさを定量的に評価した．（学会発表済）c】あん馬旋回運動に対して，最適制御に基づく身体・運動の定式化を行った．各関節の過回転・発振を防ぐためにヒト全身骨格モデルの自由度への制限と関節トルク入力則におけるダンピング項を追加し，接触条件が切り替わる支持期と接触時を拘束条件に定式化して旋回運動を最適制御問題として表現した．動力学シミュレーションにて，元の計測運動に近く，関節トルクと接触力を最小化するような最適解を得た．（学会発表済）d】仮想現実を用いた運動追体験・疑似体験の提示手法の開発を行っている．仮想現実空間上に再現された筋骨格モデルでの運動を三人称で観察するだけでなく，一人称視点や鏡面を用いて様々な視点から運動追体験することができ，他人の運動を他人の骨格や自分の骨格にて疑似的に追体験することにより未経験の運動を経験するというイメージトレーニング手法を提案する（未発表）．