トランポリン演技
トランポリン動作の測定

被験者の腰前部に小型無線多機能センサ(TSND121)を装着しました。
激しい動作でもセンサが脱落しないよう、伸縮性のあるベルトで挟むように固定しています。
センサを縦向きにセットしたため、X/Y/Z軸はそれぞれ、上/被験者の右手方向/被験者の体幹方向になります。
センサはPCとBluetoothで接続し、「SensorController」を使用して 設定・操作しました。計測データも同様に「SensorController」を使用 してリアルタイムで受信し、グラフ表示して確認すると共にディスク上に記録しました。ではトランポリン演技の様子を見てみましょう。
-------------------
※動画中ではコマ落ちしていますが、SyncPlay画面上では撮影動画およびセンサデータがスムーズに再生されます。
この動画では、撮影した動画とセンサデータを「SyncPlay」で同期再生しています。
X軸の加速度(最上段グラフの赤色)には、トランポリン特有の弾性変化や跳躍時の大きな加速が記録されました。
また、横回転時にはZ軸加速度(最上段グラフの青色)が瞬間的に大きく変化し、それに伴い回転の影響が角速度(二段目のグラフ)にも反映されていることが確認できます。
次に地磁気の値(最下段のグラフ)に注目して下さい。
画面に向かって左を向いてジャンプしている時と、右を向いてジャンプしている時では、Y軸とZ軸の地磁気の値が異なることが確認できます。
また、回転時には回転速度に応じて値が連続的に変化し、一回転すると元の地磁気の値に戻ることが分かります。縦回転時にはX軸とZ軸の値が変化し、捻りを加えた回転では全ての軸に変化が見られますが、いずれの場合も一回転すると値が一周し、元の地磁気の値に戻っています。
運動物体の向いている方向を求める場合、初期方向および、角速度と時間の積の積分から求めるのが一般的です。
しかし このような計算を行うとノイズ成分も蓄積されてしまうため、時間と共に誤差が大きくなります。
一方、地磁気を利用する場合、誤差の蓄積を考慮する必要がないため、方向の計測に非常に有効と考えられます。ただし、加速度・角速度センサと比べて計測周波数が低いため、必要な精度でデータを取得できない場合があります。
そのような場合は、定期的に行う積分値の補正のための基準データとして地磁気を活用するなどの方法を検討すると良いでしょう。
-------------------
センサデータ(トランポリン実験)
