東京大学 野崎大地 教授との共同研究のご紹介 vol3
技術情報

■ 9軸モーションセンサーを用いた競技用ボートの挙動計測 (3名)
■ 競技用ボートの中央部に9軸モーションセンサーを取付け、実際のコースを
漕いだ時の挙動を計測及び考察
特徴
1. 3軸加速度・3軸ジャイロ・3軸地磁気データの取得
2. 内部搭載SDカードへデータ記録(サンプリング1KHz)
3. Bluetoothよるワイヤレスモニター(専用ソフトウェア)
4. 姿勢角推定(ゆるやかな動作に限り)
主な仕様
・サイズ 54mm×42mm×15mm
・重 量 30g
・レンジ 加速度±30G、角速度±4000deg/s、地磁気±300μT
・最大サンプリング 1KHz (SDカード記録時)
・連続動作時間 約2.5時間
・同時使用 最大20台





加速度変化(全ストローク平均波形)


【前後方向成分(赤線)の考察】
・S1、S2のデータはキャッチ前にボートが加速している
→シートがテール側に加速している可能性がある
・ストレッチャーが身体の加速度を受け止めている為、その後のボート減速が大きい
→ただし、その分キャッチ時にストレッチャーへ強い力がかかるようで、
キャッチ直後のボート加速は強い(Kleshnevはトランポリン効果と呼んでいる)
→キャッチ直後で波形が波打っている
コネクションがスムーズに行われていない可能性がある
・S3はシートの加速がほとんど無く、キャッチ前の減速が小さい
→一見良く思えるがキャッチ直後のボート加速が弱くなっている
→ただし、ストローク前半のボート加速度はスムーズ
艇の傾きの角速度(全ストローク平均波形)


【ロール(赤線)の考察】
・S1はキャッチ前に左に傾き、ストローク中からフィニッシュにかけて右に傾く
・S2はフォワードからキャッチにかけて右から左に傾き、さらにフィニッシュで左に大きく傾いている
・S3はS1.2に比べて安定しているように思える
・【ピッチ(青線)の考察】
・キャッチ前、艇尾側への沈み込みはS3が一番小さい(加速度データと整合性がとれている)
・キャッチ及びフィニッシュで艇尾が沈むが、この動きが一番小さいのがS1
→ただし、ストロークが強ければ艇尾も沈み込む為、
どのようなパターンが良いかは一流選手を測定する必要があると思われる

9軸IMU:IMUは慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)の略です。