，O
1Ψ
・ ・ o ．
マ
※
■図24
1…つ。舵肚昇副。ロ
膝関節角度， 股関節角度，
G児（5年生，女）二重跳び・三重跳びの動作容
2000
o。 0．25
足関節角度，
O．50 0．75 TIME（30c，）
頸関節角度
第3章一2 結果（ジャンプ動作からアプローチする二重跳び学習方法による二重跳び動作の変容1実験2
二重跳び
・・d心位置上鼻は 23cm
ワ
も膿・
ワ
，
y
ご
署 毫
200。
180。
135。．
100。
go。
o。
L…づま先位量上昇は溢c皿 O．25 0，50 0．75
TI甑（30c．）
彊閏飾 股関節
嘗「騨蒔
練習後：三重跳び4回成功
・．d心位置上鼻は 300ロ
．璽
▼ ヲ
マ
署
．200。
180。
135。
●
・ ● ●
● 一ポー
100。
90。
0。
O．25 0，50 0．75 TIME（8gc．）
悶節
．股関鋪
瞳贋葎
L…つま先位置上昇は390n
※ 膝関節角度， 股関節角度， 足関節角度， 頸関節角度
■図25 H児（5年生，女）二重跳び・三重跳びの動作
第4章一1 考察（熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作：実験1）
第4章 考 察
第1節 熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作分析からの考察
本節では，熟練者と小学生被験者の動作分析結果をもとに，ジャンプ動作に着目して，
二重跳び学習場面で活かせる技術的ポイントについて考察する．
二重跳び学習場面では空中局面がジャンプ動作のポイントとされることが多いが，ジャ ンプ動作を力学的にとらえると，ジャンプにおける重心の方向や飛距離は，離地するとき の状態（初速度ベクトル）によって決定され，空中で手足をどのように動かしても，その 重心の軌跡を変えることはできないといえる．
本実験の被験者であるなわ跳び熟練者は，二重跳び・三重跳びはもとより，補助具を使 うことなく連続5重跳びを成功させるという驚異的なパフォーマンスを持っているため，
ロープ回旋やジャンプ動作に関して最高レベルの技術を有しているものと考えられる．
そこで，まず，ジャンプ動作に関して最高レベルの技術を有していると考えられる熟練 者のジャンプ動作接地局面から二重跳びの技術的ポイントを考察する．
結果に示した熟練者二重跳びスティック像及び関節角度変化曲線を見ると，離地時の膝 関節角度は約170。・股関節角度は約160。であり，ほぼ関節が伸展された姿勢である．接 地局面全体を見ても，膝関節・股関節の伸展位を保ちつつ動作が行われている．（図26）
、7
．・・ D？
●
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署 器
200。
180。
135。．
1000
go。 ・
o。
O．25
※ ＿ 膝関節角度， ＿ 股関節角度， 足関節角度， ＿ 頸関節角度
■図26 なわ跳び熟練者の二重跳び接地局面動作（図7より一部抜粋）
第4章一1 考察（熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作：実験1）
藤川・大島8）は，動物の四肢に存在する拮抗一関節筋二対及び拮抗二関節筋一対の三対 6筋斗関節リンクモデルによるロボット工学的な検証により，三対6筋による出力分布の 特性を明らかにし，「第1関節及び第2関節の関節角度が大きくなりリンク全体が伸びる につれて，上下方向に出力分布が大きくなり，前後方向には小さくなる（図27）」と報告
している．すなわち，人間の下肢においては，股関節（第1関節）及び膝関節（第2関節）
の角度が大きいほど上下方向の出力分布が大きくなる，つまり，身体重心を持ち上げる大 きな出力が可能になるということである．
このように，熟練者の二重跳びジャンプ動作接地局面に見られる膝関節・股関節の伸展 位は，より大きい出力を得るために有効な姿勢であることがロボットエ学的な見地から証 明できるのである．
的
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「藤川智彦・大島渚，2006，筋配列から見た進化のロボット工学的検証」より
鉱煙27 藤川・大島の示す三対6筋の二関節リンクモデルによる出力分布特性
関節の伸展度合いと出力の関連について，熊本ら9）は，三対6筋を装備した二関節リン クモデルによるロボット工学的解析並びに動作筋電図学的解析により，「リンク末端におけ る出力の方向変化によって拮抗二関節士の放電交代が起こり出力値も変化する」ことを明 らかにしている．また，図28に示すように「第1関節及び第2関節の伸展の度合いが増す
第4章一1 考察（熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作：実験1）
にしたがって，出力は増大するが，同時に拮抗二関心筋の放電交代が早まり，ほんのわず かな出力の方向変化によって出力値が大きく変化し，出力の方向が5。違うだけで出力値 が半分になってしまうことがある」とも報告している．
すなわち，熟練者の二重跳びジャンプ動作接地局面に見られる膝関節・股関節の伸展位 では，ジャンプのための大きな出力を得やすいという利点はあるが，出力の方向が少し変 わるだけで出力が半減してしまうため常に同じ方向への出力が要求されるのである．
F（N）
100
50
0
a b
●
ﾆ1：85 ﾆ2：10
0
A
5
a b
8 o
△ 9
6
、
0 ＼
0 、
旦 e垂：80。
θ2：20。
0 5
B
10
＊AはBよりも第1関節で5。，第2関節で10。の伸展位である．
＊出力値は「●」で示されている．
＊出力の方向変化は「a−b間」である．
u（％）
100
△：f玉 ▲；e1
▽：f2 ▼：e2
50
⊂］二f3巳e3
●：o闘tput force
0
θf（deg）
「熊本ら，2002，Robotics and electromyographic kinesiology analyses of in front handsprings in tumbling」より改変
■図28 熊本らの示す拮抗二関節筋の放電交代と出力変化
ジャンプ動作接地局面において膝関節・股関節を伸ばしておく姿勢は，「出力は得やすい が制御が難しい」動作である．熟練者が二重跳びジャンプ動作接地局面でその難しい動作 を行えるのは，連続するジャンプ動作の中で出力方向を巧みに制御する技術を持っている からであると考えられる．
図29は，熟練者二重跳びの連続した5回のジャンプについて，各ジャンプの身体重心上
第4章一1 考察（熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作；実験1）
昇軌跡を示している．連続した二重跳びでは，熟練者といえども毎回のジャンプで全く同 じ動作ができるわけではないが，ジャンプごとに巧みな制御を行うことで重心をほぼ一定 の方向に上昇させていることが分かる．
ロボットであれば全く同じ方向への出力も可能であろうが，人間の動作に関して，連続 するジャンプ動作で出力方向を常に同じにすることは困難であるため，熟練者の動作に見
られるように出力方向をある範囲に納めることができれば，二重跳びのパフォーマンスは 確保できるのだと考えられる．
1 2 3 4 5
■図29 熟練者二重跳び連続した5回のジャンプにおける重心上昇の軌跡
図30に，小学生の高パフォーマンス群の二重跳び動作について，熟練者と同じく連続し た5回のジャンプにおける身体重心上昇軌跡の一例を示した．
1 2 3 4 5
■図30 小学生二重跳び連続した5回のジャンプにおける重心上昇の軌跡の一例
第4章一1 考察（熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作：実験1）
図30に示した小学生被験者は，熟練者と同じく，5つのジャンプ動作は全く同じではな いものの身体重心をほぼ一定の方向に上昇させている．高パフォーマンス群の一画面ある 小学生の動作は，出力方向をある範囲に納めることができているという点において熟練者
と同様であると考えられる．
これらのことから，二重跳びのパフォーマンス向上には，膝関節・股間節伸展の度合い が大きい姿勢で接地局面動作が安定してできることが望ましいと考えられる．
熟練者
（②一b）
膝関節屈曲位群 膝関節伸展位群
謬 範
200。
180。
135。．
100。
go。
①一a ①一b
※一膝関節角度， 一股関節角度，
②一a
→一一一一
②一b
足関節角度，一 頸関節角度
■図31 接地局面に着目した熟練者と4分類における関節角度変化の比較
二重跳び学習場面でポイントとされることが多い空中局面についても，接地局面の動作 と関連付けて捉える必要があると考えられる．
そこで，図31に，二重跳び空中局面の膝関節・股間節角度による4分類について，その ジャンプ動作接地局面の関節角度変化曲線の熟練者動作との比較を示した．熟練者の空中 局面での姿勢は膝関節伸展位群（②一b）である．
空中局面において熟練者と同分類である膝関節伸展位群（②一b）は，接地局面におい ても膝関節・股間節伸展の度合いが熟練者とほぼ同じになっている，また，空中局面で膝 関節屈曲位となる「①一a，①一b」群は，接地局面においても膝関節屈曲の度合いが大
第4章一1 考察（熟練者及び小学生のなわ跳びジャンプ動作：実験1）
きく，空中局面で股関節屈曲位となる「①一a，②一a」群は，接地局面においても股関 節屈曲の度合いが大きくなっていることが分かる．
このことから，空中局面と接地局面における膝関節・股関節伸展の度合いは，関連し合 っていると考えられる．
空中局面において膝関節・股関節を屈曲の度合いを大きくすれば，床一身体問に確保で きる空間が大きくなる．したがって，空間確保という利点を利用するなら，空中では膝関 節・股関節が屈曲するほうが良い．小学生の空中姿勢に膝関節・股関節屈曲位が多いのは，
空間確保の利点を求めた結果であろう．
しかし，連続してジャンプを行う場合，空中局面で膝関節・股関節屈曲位になることは，
必ずしも良い動作とはいえない．すなわち，「空中局面で膝関節・股関節を屈曲の度合いが 大きいと着地時の姿勢が崩れ，ジャンプの出力のための正確な制御が困難になる．結果的 に，出力が小さくなりジャンプ高が低くなる．その結果，空間確保のために膝関節・股関 節屈曲の度合いをさらに強める必要が生じ，連続ジャンプに成功できない」という具合に，
空中局面における膝関節・股関節屈曲位が，二重跳びスキルの向上を阻害する要因となる 可能性があると考えられる．そのため，空中局面においても膝関節・股関節伸展の度合い が大きい動作が望ましいと考えられる．
空中局面における膝関節・股関節屈曲位は，二重跳びを成功させるために「高く跳ぼう」，
「思い切り跳ぼう」とするイメージが強いがゆえに行われる動作だと考えられる．接地局 面におけるジャンプ動作のより良い制御を習得していく学習では，そのような負のイメー ジをカットして，ジャンプ動作を集中的に練習できるような工夫が必要である．具体的に は，ロープを回しながら二重跳びの練習をすると，空中局面における膝関節・股関節屈曲 の度合いが大きくなることが多いため，「ロープ回旋を行わない動作（エアーなわ跳び）」
を行うことで，ジャンプ動作を集中的に学習できるのではないかと考えられる．
二重跳び接地局面における出力制御の考え方は，二重跳び動作の習熟過程のみでなく，
一重跳びにも適用できる．図10（前章1節3項）には，20秒間スピード跳びの記録が40