著者

平松 佑太 林 豊彦 前田 義信 渡辺 哲也 山口 俊光 遁所 直樹 矢島 大輔

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. WIT, 福祉情報工学 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.110, no.164, pp.13-18, 2010-07-29

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運動機能障がい者は,意思伝達装置,環境制御装置などの支援機器を利用すれば,より自立した生活を送ることができる.このとき,支援機器の操作に用いるのが「操作スイッチ」である.しかし,従来の操作スイッチは,不随意運動により大きく影響を受けるというが欠点あり,その結果として装置の誤動作が生じていた.それを克服すべく我々は,3軸地磁気センサを用いた新しい操作スイッチGSN/1の開発を試みてきた.このスイッチの特長には,1)固定・位置合わせが容易,2)随意異運動に対しては高感度,3)不随意運動に対しては低感度の3つがある.本研究では,1)随意運動/不随意運動の判別性能,および2)走査型オンスクリーンキーボードであるオペレートナビ^[○!R]の操作性能の2つを定量評価した.5人の健常者と1人の肢体不自由者を用いた実験より,GSN/1は,1)随意運動に近い不随意運動を入力しても誤動作しないこと,および2)オペレートナビ^[○!R]の操作における使用性が高いことの2っが明らかとなった.

著者

花屋 達郎 宮川 道夫 林 豊彦

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式

巻号頁・発行日

vol.96, no.401, pp.55-60, 1996-12-12

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本研究では,ヒトの様々な顔特徴こ対して発火するサル大脳ニューロン群,いわゆる「顔ニューロン」の研究成界を,ヒト顔画像からの特徴抽出処理こ応用した個人識別法を提案し,ニューラルネットワークを用いた識別法との比転,検討を行った.具体的こは,入力された顔画像から顔ニューロンが個人特徴として識別に利用する特徴をコンビュータで,自動抽出,(1)パタ-ン認識こよる個人同定方法とニューラルネットワークを用いた識別方法(2)学習パラメータに顔の距離要素を学習させたもの(3)距離要素中で髪の要素を除レ,たものさらに(4)顔ニューロンの特徴を用いたニュートラルネットワークの識別法による34人から顔画像の同定実験を行いその結果を示す.

著者

伊藤 尚 前田 義信 谷 賢太朗 林 豊彦 宮川 道夫

出版者

数理社会学会

雑誌

理論と方法 (ISSN:09131442)

巻号頁・発行日

vol.27, no.1, pp.117-130, 2012 (Released:2013-03-18)

参考文献数

12

被引用文献数

2

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ジニ係数は標本間格差を評価する代表的な指標のひとつである.しかし,ジニ係数は全標本が非負であることを前提としているため,負の標本を含む標本間格差を評価することは出来ない.Chenらはこの場合でも標本間格差を評価できるようにするためジニ係数の拡張を試みた.しかし彼らの提案した拡張ジニ係数は全標本の合計が0以下である場合において標本間格差を評価することが不可能であった.そこで本論文では,負の標本を含む場合および全標本の合計が0以下の場合においても標本間格差を評価するために,ジニ係数の幾何的表現の拡張を提案する.提案された拡張ジニ係数では負の標本を含む場合および全標本の合計が0以下の場合においても標本間格差を評価することが可能であり,全標本が非負である場合において拡張ジニ係数は従来のジニ係数と一致する.さらに,拡張ジニ係数の代数的表現を検討し,得られた代数的表現から本論文で提案する拡張ジニ係数が母集団原理と拡張移転原理を満たすことを示す.

著者

中村 真里 中村 康雄 林 豊彦 福田 登 駒井 正彦 橋本 淳 信原 克哉 Chao Edmund Y.

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム (ISSN:13487116)

巻号頁・発行日

no.16, pp.13-25, 2002-06-25

被引用文献数

9 4

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Baseball pitching involves a complicated and rapid movement that has been investigated to prevent injuries and to improve the pitching performance. It is difficult to assess the pitching motion with high accuracy and a high sampling rate, due to the limitations of preexistent camera systems. The current camera system, however, has enough capacity to measure pitching motions with high accuracy and a high sampling rate. We have been diagnosing shoulder joint injuries caused by pitching. The patients (N=939) felt pain during the pitching sequence as follows: top position (32.5%), maximum external rotation (27.2%), and ball release (14.5%). Hence the top position is one of the most important postures to investigate the mechanisms of shoulder joint injury in pitchers. There have been no studies that focused on the top position, however. The main purpose of this study was to develop a system to assess the pitching motion accurately. Another purpose was to estimate the instant of the top position and evaluate the kinematics of the shoulder and elbow joints. Pitching movement was assessed using a motion capture system (ProReflex MCU500, Qualisys Inc., Sweden) in a studio that has an official pitcher's mound and home base. This system can record the positions of reflective markers at 500 Hz using seven CCD cameras. Thirty-two markers were mounted on the joints and body landmarks of each subject. Two markers were mounted on the ball. The pitching motions of eleven subjects were assessed, after a period for warm up. Kinematics parameters were calculated using three-axis gyroscopic Euler angle. The instant of the top position was observed for all subjects before the lead foot touched the ground. The interval from the top position to ball release was 0.242±0.0438 [s] (n=11). The subjects were divided into two groups by the type of posture at the instant of the top position, as follows: internal rotation group (n=5), 11.8±6.08 degrees, and external rotation group (n=6), 38.1±19.97. Other kinematics parameters at the top position were adduction of the shoulder at 74.2±19.84 degrees, horizontal adduction of the shoulder at 37.3±14.10 degrees, and extension of the elbow at 92.1±21.63 degrees. The timing and posture of the estimated top position were almost the same as those of the conventional top position. From the top position to lead foot contact on the pitching sequence, there were three patterns of elbow leading. The three patterns did not depend upon experience. We interpreted them as individual variations.

著者

中村 康雄 齊藤 稔 林 豊彦 江原 義弘

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム (ISSN:13487116)

巻号頁・発行日

vol.20, pp.53-64, 2010 (Released:2017-02-15)

参考文献数

12

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サッカーは, キック動作を基本とした主に足でボールをコントロールするスポーツである. ボールを自在に操る蹴り脚は, 熟練者であるほど巧みな動きをする. そのため, 多くの先行研究では, 足のみを対象としてキック動作の定量的な測定・解析が行われてきた. しかし, キック動作は全身運動である. キック動作をさらに理解するためには, 足だけでなく, 蹴り脚の動作の要となる腰部の運動についても同時に測定し, 定量的に評価する必要がある. 本研究は, インステップキック動作を対象とし運動学・動力学解析することと, 熟練者と未熟練者の腰部の運動の違いを定量的に評価することを目的とした. キック動作はモーションキャプチャ・システムを用いて測定した. 熟練者と未熟練者の運動を評価した結果から, 腰部は, 上体の急激な屈曲運動の補助, 下肢へのエネルギー伝達, 姿勢の安定の3つの役割があると考えられた.

著者

平松 祐太 遠藤 雅也 林 豊彦 織田 孝 乾 浩明

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム (ISSN:13487116)

巻号頁・発行日

vol.23, pp.195-204, 2016 (Released:2017-08-01)

参考文献数

17

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筋委縮性側索硬化症や脳性まひをはじめとする重度肢体不自由者は, 個人に合った支援機器を利用すれば, 生活の質を著しく改善できる. その利用には操作スイッチが用いられているが, 現在の技術レベルでは, 身体の痙攣や振戦などの不随意運動がスイッチを入れてしまうと, 機器への誤入力が起こってしまう. そこでわれわれは, 不随意運動がある重度肢体不自者でも使用できるように, 3軸地磁気センサを用いた操作スイッチGSN/1を開発した. 不随意運動による誤入力を最小にするために, 統計的パターン認識法のひとつであるフィッシャーの線形判別法を応用した. さらに, 健常者を用いた2種類の不随意運動 (痙攣, 振戦) のモデルを開発し, 不随意運動も起きる条件下におけるGSN/1の操作性能の定量評価に用いた. 実験結果より, 正しい入力を許容レベルに維持するために必要とされる 「痙攣および振戦の条件」 について明らにした.

著者

瀧澤 哲也 中村 康雄 林 豊彦 駒井 正彦 信原 克哉

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.106, no.592, pp.1-4, 2007-03-09

参考文献数

6

被引用文献数

3

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子供,大人を問わず野球投手は,肩・肘に障害を起こしやすい.一般的に,子供の投球障害は,身体が未発達である成長期におけるオーバーユースが主な原因と考えられている.これまでに臨床報告は数多くされてきたが,子供の投球動作を定量的に評価した報告は少ない.そのため,子供への指導や障害の予防は,経験や感覚に基づくものだった.したがって,子供の投球動作の定量的な評価が求められている.そこで本研究は,子供と大人の投球動作を定量評価して,比較・検討することを目的とする.子供45名,大人22名の投球動作を測定し,動力学的・運動学的に解析した.その結果,子供は上半身が前方へ先行する.規格化したモーメントの値は子供と大人でほぼ同等であることが示された.結果から,子供の投球障害を軽減するには,1)体幹・下半身を鍛える,2)球種や投球数を制限する,の2点が重要であると考えられる.

著者

蘇日塔拉図 外山 寛 小杉 剛 木竜 徹 林 豊彦 飯島 淳彦 前田 義信 山崎 健

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.98-105, 2010-02-10 (Released:2010-11-17)

参考文献数

17

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Visually induced motion sickness is one of the detrimental effects of video images on human psychosomatic state. Several studies for alleviating this effect have been cumulated in recent years. One of the studies reported that people with high heart rate tended to be immune to the motion sickness. This fact motivated us to assume that the increase of subjects' heart rate through physical exercise before video watching could prevent them from the motion sickness. Then we investigated the effects of video exposure with such pre-exercise on the motion sickness. First we recorded psychosomatic state of 23 volunteers using the simulator sickness questionnaire (SSQ) before and after watching extremely unpleasant video images of a mountain-bike ride capable of visually inducing motion sickness. Then we classified them into nausea and non-nausea groups, based on SSQ evaluation. Subjects' heart rate in nausea group increased gradually during video exposure, while that in non-nausea group was nearly constant. By imposing a 5-minute pre-exercise on 12 subjects in nausea group before video exposure, 10 subjects became immune to the motion sickness, demonstrating that the pre-exercise would be efficient for alleviating the motion sickness. In addition subjects' heart rate in nausea group remained at a higher level during video exposure than at rest, whereas it returned to the rest level immediately after the pre-excise without video exposure.

著者

蘇日 塔拉図 外山 寛 小杉 剛 木竜 徹 林 豊彦 飯島 淳彦 前田 義信 山崎 健

出版者

一般社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 : 日本エム・イー学会誌 = Transactions of the Japanese Society for Medical and Biological Engineering : BME (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.98-105, 2010-02-10

参考文献数

17

被引用文献数

2

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Visually induced motion sickness is one of the detrimental effects of video images on human psychosomatic state. Several studies for alleviating this effect have been cumulated in recent years. One of the studies reported that people with high heart rate tended to be immune to the motion sickness. This fact motivated us to assume that the increase of subjects' heart rate through physical exercise before video watching could prevent them from the motion sickness. Then we investigated the effects of video exposure with such pre-exercise on the motion sickness. First we recorded psychosomatic state of 23 volunteers using the simulator sickness questionnaire (SSQ) before and after watching extremely unpleasant video images of a mountain-bike ride capable of visually inducing motion sickness. Then we classified them into nausea and non-nausea groups, based on SSQ evaluation. Subjects' heart rate in nausea group increased gradually during video exposure, while that in non-nausea group was nearly constant. By imposing a 5-minute pre-exercise on 12 subjects in nausea group before video exposure, 10 subjects became immune to the motion sickness, demonstrating that the pre-exercise would be efficient for alleviating the motion sickness. In addition subjects' heart rate in nausea group remained at a higher level during video exposure than at rest, whereas it returned to the rest level immediately after the pre-excise without video exposure.

著者

佐藤 仁 林 豊彦 宮川 道夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス

巻号頁・発行日

vol.94, no.416, pp.81-88, 1994-12-16

被引用文献数

8

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歯科補綴物の製作過程の単純化と品質の均一化を目的として,過去20年に渡りその製作のコンピュータ化が進められてきた.しかし,従来開発された歯科CADは,操作性がこれまでと全く異なるため,従来のワックスアップ技法を生かすことができなかった.これを改善するために,我々はワックスアップに近い操作性をもつ全く新しいCAD(Vocs-1)を以前開発した.このVocs-1における形状変形は,歯のソリッドモデルに拡張したHit-or-MIss変換を作用することにより実現されている.しかしこの操作は,部分的な形状変形ができるものの,咬合面上の溝や土手のような複雑な形状の生成には必ずしも適していなかった.そこでHit-or-MIss変換をさらに拡張し,形状表面の曲線や閉領域を中心とした部分変形ができるようにした.さらに原形状と変形部の移行部の範囲を,接続の滑らかさを損なうことなく制御できる一つのパラメータを理論的に導いた.

著者

佐藤 仁 林 豊彦 宮川 道夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス

巻号頁・発行日

vol.93, no.209, pp.93-100, 1993-09-03

被引用文献数

11

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これまで20年にわたり歯科補綴物の製作にCAD, CAMを応用しようという試みがなされてきた.CADにおける歯冠部の表現は,記憶容量が少なくて済むため,サーフェス・モデルが用いられてきた.しかし,この表現では,咬合面のような自由曲面に対する操作が困難であり,伝統的なワックスアップ技法が歯科CADには生かしにくいという欠点があった.この制約を克服するために,数学的形態学で開発された手法を用いて,新しい咬合面のCAD法を開発した.歯冠の咬合面は,ワックスアップのような操作を実現するために,ソリッドモデルで表現した.咬合面形状の変形は,データ全体にdilation操作を行うことで達成できる.また,ワックスアップのような部分的な変形を実現するために,dilation作用素に窓関数を導入した.以上の方法を用いたCADシステムをワークステーション上で試作し,実際の咬合面データを用いて設計実験を行った結果,このCADは比較的高い形状操作性をもつことを確認した.

著者

藤田 翔平 村山 愛 林 豊彦 中村 康雄 小島 英敏 道見 登

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.106, no.80, pp.25-28, 2006-05-19

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これまで我々は,嚥下機能を無侵襲かつ定量的に測定・評価するために,喉頭運動,嚥下音,舌骨上筋群筋電図を同時計測する嚥下機能評価システムSFN-1を開発し,本システムをビール飲み込み時の嚥下動態の定量評価にも応用してきた.本研究では,まず解析の効率化のために測定波形の自動解析システムを開発し,次にそのシステムを用いてビールの苦味の違いが嚥下動態に及ぼす影響について調べた.被検飲料は,苦味の程度が異なる2種類のビールとし,上記のシステムで連続的な飲み込み動作を測定した.実験から次の結果が得られた:1)自動解析システムにより筋電図波形から活動区間を自動抽出し,分析パラメータを得ることができた;2)比較的苦味の強いビール嚥下時には,筋活動量が多い;3)苦味の弱いピール嚥下時には,嚥下音が小さい傾向が認められた.

著者

小島 英敏 金田 弘挙 渡 淳二 中村 康雄 林 豊彦 Kojima Hidetoshi Kaneda Hirotaka Watari Junji Nakamura Yasuo Hayashi Toyohiko

出版者

新潟大学工学部

雑誌

新潟大学工学部研究報告 (ISSN:03744345)

巻号頁・発行日

vol.60, pp.5-5, 2011-03

著者

金子 裕史 林 豊彦 中村 康雄 石田 智子 高橋 肇 新井 映子 山田 好秋 道見 登 野村 修一

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.101, no.478, pp.135-142, 2001-11-22

被引用文献数

3

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これまで我々は, 嚥下機能障害者を無侵襲かつベッドサイドで検査することを目的として, 喉頭運動・舌骨上筋群筋電図・嚥下音の同時計測システムを開発してきた.本論文は, お粥の性状の違いによる嚥下動態の変化について述べたものである.被検食品は, 一般的なお粥である"全粥"と, より付着性の小さい嚥下困難者用"ふっくらおかゆ^R"(亀田製菓)とした.実験の結果, 全粥嚥下時に比べ, ふっくらおかゆ嚥下時には次の2点が確認された:1)嚥下初期において, 喉頭がより速く動く;2)筋活動量が少ない.これらの結果から, ふっくらおかゆは, 一般的なお粥に比べて飲み込みやすいことが示唆された.

著者

中村 康雄 林 豊彦 中村 真里 建道 寿教 信原 克哉 菊入 大輔 桐生 慎哉

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム (ISSN:13487116)

巻号頁・発行日

vol.17, pp.111-121, 2004 (Released:2005-04-15)

参考文献数

17

被引用文献数

1 1 2

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Diagnosis of a shoulder joint injury, particularly one brought about during sports activities, necessitates measurement of its motion accurately and noninvasively. Conventional measurement of shoulder joint movement, however, deals solely with relative movement between humerus and thorax, neglecting other components of the joint. We have focused on 6-DOF measurement of scapula movement relative to the thorax, a subdominant component of shoulder movement. Such motion data, however, cannot easily be obtained by means of a marker-based motion-capture system, due to the skin mobility relative to the skeleton. The objective of this study was to validate measurement accuracy of scapula movement when measuring markers are attached to the skin above the scapula’s bony landmarks.We employed an open MRI (Magnetom Open, Siemens, Germany) to measure the shoulder joint and markers attached to the subject’s skin. Five and three markers were attached to the skin above the scapula and thorax, respectively. Three volunteers (24.0±2.64 years old), who possessed no distinct kinetic dysfunctions in their shoulders, served as subjects, in this preliminary study. Their shoulder movements were sampled at three humeral elevation angles (0°, 90°, 150°) on a frontal plane by open MRI. In order to reduce the skin mobility, the same movements were recorded, using a more accurate method in which the scapula’s markers were relocated into correct positions, determined through the palpation of an experienced physical therapist, at each humeral elevation. In an attempt to validate the skin mobility, we measured the deviation of the markers from the scapula’s bony landmarks during humeral elevation. Next, the scapula movements were estimated by two different methods as follows: the registration technique using bony shape and the least squares method using the set of markers.The results demonstrated that the deviation of the markers could be reduced into less than or equal to 19.0 mm if the markers were remounted at each elevation angle. Using the remounted markers, we verified the estimated error of position and orientation of the scapula to lie within 10.1° and 6.4 mm, respectively.In conclusion, we validated measurement accuracy of the scapula movement using skin markers above the scapula’s bony landmarks. The results showed that a motion-capture system is capable of quantitatively measuring the static shoulder joint movement with the scapula.

著者

田村 和巳 林 豊彦 中嶋 新一 小林 博 山田 好秋 石岡 靖 宮川 道夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス

巻号頁・発行日

vol.95, no.404, pp.61-68, 1995-12-09

被引用文献数

5

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顎連動の制御メカニズムを解明するために,我々はヒトに近い構造をもつ自律顎運動ロボットと咬合力センサを開発してきた.このロボットには,DCサーボモータでワイヤを駆動する方式を用いた咬筋と外側翼突筋アクチュエータが装着されている.これらアクチュエータの制御にインピーダンス制御と適応制御を用いることにより,ヒトに近いかみしめを伴う開閉口運動を実現できた.しかしこの制御系は,等張性収縮において完全な位置制御を行っており,この点では実際の筋と異なっていた.これを改善し,より正確に伸張反射系をシミュレートするために,筋種や連動相の違いによりワイヤ長のフィードバック量を調節できるようにした.この制御系の改良と顎二腹筋アクチュエータの追加により,従来より自然な開閉口連動を実現することができた.

著者

中村 康雄 林 豊彦 中村 真理 中溝 寛之 信原 克哉 加藤 直 飯塚 大輔

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム

巻号頁・発行日

vol.17, pp.123-132, 2004-08-25

参考文献数

21

被引用文献数

4

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The shoulder and elbow joint of a baseball pitcher are frequently overused by the repetition of throwing. The overuse causes throwing injuries of the shoulder or the elbow joint. To prevent the injuries or find them as soon as possible at an early stage, it is important to understand and evaluate each individual's baseball pitching motion exactly. Therefore, we are developing an analysis system of the baseball pitching motion for clinical use. The pitching motion is classified into four major pitch styles, as follows: overhand, three-quarter, sidearm, and underhand. In the long-term clinical experience in Nobuhara Hospital, we have expected that one of the causes of throwing injuries is related to the pitch styles. A previous paper reported that different pitch styles produced different kinematic and kinetic results of pitching motion analysis (Matsuo, 2000). The difference of pitch styles will influence analysis results of the pitching motion. The classification, however, was performed qualitatively by a person having baseball experience. There is no standard method to classify the pitch styles quantitatively. The pitch styles also have to be classified quantitatively in order to investigate various factors of injuries. The aim of this study was to classify baseball pitchers of various levels into four pitch styles quantitatively and compare the kinematic and kinetic parameters. We measured the pitching motions of the baseball pitchers, using a motion-capture system at 500 Hz. Ages of the 104 subjects of this experiment ranged from 10 to 38 years. We suggested four kinematic parameters in order to classify the pitch styles. The measured pitching motions were then classified into four pitch styles, using multivariate discriminant analysis. The correct answer rate was 89.4%. ANOVA revealed significant differences of the antero-posterior direction of resultant force at the time of ball release among four classified pitch styles. The A-P force vector had high correlation (r=0.82) with horizontal adduction angle of the upper arm. The shear force on the shoulder is one of causes of injury during pitching. To reduce the risk of shoulder injuries, we believe it is necessary to reduce shear forces on the pitcher's shoulder. Our results showed that the sidearm group had 50% lower shear force than the other groups. In conclusion, we suggested four kinematic parameters in order to classify the pitch styles. This result shows that these parameters are appropriate for classifying the pitch styles without relation to age or skill differences. The results of kinematic and kinetic parameters showed the significant differences between four pitch styles. Our next task is to increase the number of subjects, especially sidearm and underhand pitchers.

著者

山本 修吾 林 豊彦 中山 貞夫 伊藤 建一 鈴木 禎宏 古賀 良生 宮川 道夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス

巻号頁・発行日

vol.96, no.257, pp.101-108, 1996-09-25

被引用文献数

14

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本論文は, 人工膝関節置換術(total knee arthroplasy, TKA)により人工膝関節に置換した膝関節運動の術中測定について述べたものである. この測定のために, 術中計測に必要な滅菌, 操作性, 精度の諸条件を考慮し, 著者らは高分解能リニアCCDカメラを用いた光3次元測定装置を開発した. 二つの人工関節コンポーネントに各4個, 計8個のLEDを取り付け, その3次元位置を左右3台, 計6台のCCDカメラを用いてサンプリング周波数100Hzで測定する. カメラキャリブレーションの後, 精度評価実験を行った結果, LED位置の測定誤差は0.24mm以内, 空間分解能は0.06mmであることが明らかとなった. また切断肢を用いた予備実験から, 本システムは術中測定に必要とされる操作性と精度を十分に備えていることが判った.