動かして学ぶバイオメカニクス#23 〜全身の角運動量とCOP(コード編)〜
概要
前章で述べた全身の角運動量の計算や,その物理的意味を理解していただけただろうか.長いが式はほぼ省略せず,一つ一つ追っていけるようにしたので,諦めずにその意味を考えていただけたらと思う.
ここでは,実際にフォースプレートの代わりに身体側から外力である床反力と力のモーメントを推定し,さらにそれを利用し関節に作用するトルクやCOPを算出し,フォースプレートを利用した計算結果と比較する.ここで行う全身の角運動量の計算ではモーメントの計算を多様に行っているが,その数理の理解と計算を通してモーメントや角運動量に対する理解がより深まることを期待している.また第14章を復習し,比較することもおすすめする.
目次
- はじめに
- 確認した動作環境とコードについて
- 復習
- 全身の回転の運動方程式
- 解析・検証:片足飛び降りバランス動作
- 検証内容
- 検証1:近似の検証
- 検証2:推定した外力のモーメントと,フォースプレートで計測したモーメントとの比較
- 検証3:関節に作用するトルクでの比較
- 検証4:ZMPとCOPとの比較
- おわりに
- 次章について
- 補足
- 補足1:ニュートン・オイラー法との整合性
本記事は、note.comで公開しております
動かして学ぶバイオメカニクス#23 〜全身の角運動量とCOP(コード編)〜
【重要】弊社を装う悪質ECサイトについて
お客様各位
平素より格別のご高配を賜り、誠にありがとうございます。
現在、弊社を騙り、弊社のECサイトであると誤認させるような
偽のECサイトが確認されております。
お客様におかれましては、くれぐれもご注意いただけますよう、
お願い申し上げます。
誤操作防止のため、偽サイトのURLの記載は控えさせていただきます。
なお、弊社の正式なECサイトは下記となります。
https://shop.sports-sensing.com/
何卒よろしくお願い申しあげます。
動かして学ぶバイオメカニクス#22 〜全身の角運動量とCOP〜
概要
フォースプレートで直接計測される力学量は力と力のモーメントで,これらは身体と地面(フォースプレート)間の相互作用で発揮される力である.そこでフォースプレートの代わりに身体側から相互作用の力とトルクを推定できれば,関節に作用するトルク,COP,摩擦による鉛直モーメントも計算でき,原理的にはフォースプレートいらずの力学計算が可能となる.これを理解し実現するため,ここでは角運動量ベクトルの物理的意味に注目する.
目次
- はじめに
- 合成の角運動量
- 合成の角運動量と地面間に作用する外力
- 運動量と角運動量
- 運動量
- 角運動量
- 全身の回転の運動方程式
- 全身の運動量
- 各部位の角運動量
- 合成(全身)の回転の運動方程式の慣性力項
- 全身の回転の運動方程式の外力
- COPと鉛直軸まわりのモーメント
- まとめ
- 補足
- 補足1:内力と外力
- 補足2:身体各部の慣性モーメントモデル
- 補足3:ニュートン・オイラー法との整合性
- 参考文献
本記事は、note.comで公開しております
動かして学ぶバイオメカニクス#22 〜全身の角運動量とCOP〜
動かして学ぶバイオメカニクス#21 〜関節のインピーダンスの可視化〜
概要
こでまでのエネルギーに関する議論では,エネルギーの流れを可視化し(第16章),さらにその流れを構成する力ベクトルと速度ベクトルに分解した(第18章).第19章ではエネルギーの流れを構成する力と速度から,流れの抵抗(インピーダンス,力と速度の比)を導入した.ここでは,実際の運動中の力と速度の関係図を示す.
目次
- はじめに
- 関節と筋の力学特性
- 関節に作用するトルクと角速度特性
- トルクと角速度の座標変換
- 確認した動作環境とコードについて
- トルクと角速度による関節のインピーダンスの可視化
- スライダーバーによる動画:右肩関節の内外旋の相対角速度とトルク関係
- アニメーション:腕に力学的エネルギーの時間変化(仕事率)も可視化
- 次章について
- 補足
- 補足1:解剖学的な用語と身体に固定された座標軸
本記事は、note.comで公開しております
動かして学ぶバイオメカニクス#21 〜関節のインピーダンスの可視化〜