磁気センサー装置を用いた動作解析手法の検証〜ラグビーキック動作〜

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(1)人間科学研究. Vo1．18，Supp1ement（2005）. 修士論文要旨. 磁気センサー装置を用いた動作解析手法の検証〜ラグビーキック動作〜 Examination. ofthe. MotionAna1ysis. MethodUsingthe. 〜The. Kicking. 村越. 理朗（Michio. 1．はじめに. in. E1ectromagneticTracking. Device. Rugby〜. Murakoshi）. 指導：鈴木. 秀次. 教授. 3．結果. 現在身体の動作解析では、カメラで動作を撮影して座標. 両グループ間で各関節の進展・屈曲の動作に関しては、. データを取得する方法（光学測定）が主流となっている。. その変化の動態にあまり差は見られなかった。一方、各関. この手法には動作によって死角ができる、回旋動作の算出. 節の回旋動作に関して差が見られ、特に図Iの両グループ. が難しいなどの間題がある。これらの問題を解決するため. の典型例で示されるように、膝関節で顕著な差が見られた。. に、磁気センサー装置を用いての手法が期待されている。しかし、この装置を用いた先行研究では、スポーツ時のよ. うなダイナミックな動作に関しての報告はほとんど見られない。その原因は主に装置の性能の間題にあると考えられ、. 司. 30 20 10. 外旋. ↑. ○. 本研究で用いた装置は性能的に十分に利用できるものだと. ↓ 咀. 思われる。そこで、本研究では磁気センサー装置を用いて. 一10. 内. 旋. −20. 測定を行い、その手法の検証を行うことを目的とした。具. −30. 体的にはラグビーのキック動作を解析対象として、熟練者. O. O．1. 0．2. time. と非熟練者間で関節運動変化の比較を行った。 2．方法. 0．3. 0，4. 0．5. ［；eC］. 図1膝関節内旋・外旋（太線が熟練者、細線が非熟練者）. 磁気センサー装置は磁場発生源から空間に磁場を発生さ. 4．まとめ. せ、その空間の中を通るセンサーの位置と姿勢を6自由度. 本研究の手法において、」光学測定では算出するのが難し. で測定する装置である。姿勢は行列を用いて座標系として. いとされている回旋動作に関して、両グループ間に顕著な. 表現される。. 差を観測することができた。また、関節角度の表記では従. 関節運動はその関節を構成する2つのセグメントの相対. 来は各関節角度ごとに角度定義を必要としたが、今回の手. 的な運動として表される。そこで、センサーをセグメント. 法では設定した座標系の相対関係から定義することで一般. に貼り座標系を設定して、その座標系の相対関係をオイ. 性が示された。これにより、多くの関節角度を表記するこ. ラー角（φ、θ、ψ）を用いて表記し、そのオイラー角を関. とができ、様々な動作に関しても応用できる。. 節角度に対応させることで関節運動を表記した（I〕。Chao. センサーが有線であったり測定範囲が限定されたりなど. はψを回旋角度に対応させているが、宮崎ら（2）によって. で動作への干渉という装置の問題があるが、これらは技術. ψでは回旋角度を表せないことが示されており、回旋角度. の発達によって解消されるだろう。最も問題となるのはセ. に関しては宮崎らが提案した計算式を用いて算出し、Ψで. ンサーの貼り方である。実際の動作を正確に反映するには、. 表す。. 身体の運動軸とセンサーの座標系とが一致しなくてはなら. 表I 麟1. 角度測定のモデリング. 方．」・1」」．9＝・」. ∵」．. ないが、合理的な方法はまだ提案されていない。. この問題を解決することで、磁気センサー装置を用いて. ザ・. 腰椎. 伸展・屈曲. ＊＊＊. 水平回旋. 股関節. 伸展・屈曲. 内転・外転. 内旋・外旋. 膝関節. 伸展・屈曲. ＊＊＊. 内旋・外旋. 足関節. 背屈・底屈. ＊＊＊. 内反・外反. の手法は光学測定に代わる動作解析の主流な手法となることが期待される。. ＜参考文献＞（1）Chao：J．Biomech．，Vo1．13，p．p．989−1006，（1980）. 被験者は熟練者グループとして早稲田大学ラグビー部部. （2）宮崎ら：バイオメカニズム学会誌，Vol．15，No．4，. 員3名、非熟練者グループとして早稲田大学大学院生3名（ラグビー経験なし）に同意を得た。. 一56一. p．p．217＿224，（1991）.

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磁気センサー装置を用いた動作解析手法の検証 〜ラグビーキック動作〜

磁気センサー装置を用いた動作解析手法の検証〜ラグビーキック動作〜