並列タイトル等Model Experiment System for Ski Motion Using an Automatic Skiing Robot
タイトル（掲載誌）平成15(2003)年度科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2003 Fiscal Year Final Research Report
一般注記本研究の目的は,人間と同様な関節機構と動作特性を持つロボットを用いて,人間のスキー運動のモデル実験を行うシステムを構築することである.人間の動作機構と同じ動作機構を両脚に有するロボットを製作し,各関節動作の組み合わせと動作波形を変化させて,それぞれの動作パターンとターン運動との関係について明らかした. 1.股関節の内外転、屈曲・伸展,大腿の回旋,膝の屈曲,下肢の回旋,足首の屈曲が可能なロボットを新たに製作した.このロボットにより,人間の関節動作と直接対応する動作を行わせることが可能となった. 2.自律滑走システムを支えるセンサとして,速度センサ,荷重センサそして方位センサを開発した。方位センサは地磁気の方向を検出して,ロボットの滑走方向を算出するものである.これらのシステムによって,荷重制御,方向制御を試みた。 3.各種の動作パターンをロボットに与えてターン運動との関係について調べた.エッジの反転する時点とターンの方向反転の時点とが一致した.一方内足と外足にかかる荷重については,ターンの後半で外足側により大きな荷重がかかるが,ターンが反転してもしばらくは谷側の足に荷重がかかり続け,その後反転する傾向が見られた. 4.元オリンピックスキーヤーの関節動作と作用荷重について,シェープセンサと自作したロードセルおよび計測システムを用いて測定した.この計測により,トップスキーヤーの左右の股関節および膝関節の屈伸運動と回旋運動の特徴が明らかになった. 5.得られたトップスキーヤーの動作の特徴をロボットのプログラムに組み込んで滑走させたところ,安定した滑走をさせることができた.
The purpose of this study is to develop a model experiment system for ski motion using a robot that has similar joint mechanism and motion properties. For this purpose, a new robot which has same joint mechanism with a skier has been developed and then the relation between the turn motion and the various combinations of joint motions.(1)A new ski robot which can make hip joint abduction and adduction, thigh rotation, knee joint flexion, lower leg twist and ankle flexion.(2)For the automatic skiing system, speed sensor, load sensor and direction sensor have been developed. The direction sensor detects the angle between the skiing direction and earth magnetic field. Using the sensors, automatic motion start and force control have been performed.(3)The relation between various motion pattern and turn movement. The time of the change of edging coincides with the time of turn direction change, Larger load applied on the downside leg in the later half cycle of the turn and it continues in the former half cycle.(4)The ski motion of a top skier has been measured using shape tape, load cells. The characteristic of the top player on the combination of flexion-extension and thigh rotation has been revealed.(5)Applying the characteristic motion of the top skier into the program of the ski robot, relatively certain turn has been performed.
研究課題/領域番号:13650274, 研究期間(年度):2001–2003
出典：「自律滑走ロボットを用いたスキー動作のモデル実験システム」研究成果報告書 課題番号13650274 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=30175020
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13650274/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-13650274/136502742003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）