Research Portfolio

タイミング設計で
身体にやさしい驚き

小さな介入で運動パフォーマンスをちょっとよくする。
「体幹運動連鎖、剛性制御、走行支援デバイス」を軸に、ランニング効率向上機序のモデル化と個別最適化を目指しています。。

  • Human Augmentation
  • Trunk Kinetic Chain
  • Stiffness
📍 北海道大学 ヒューマンセントリック工学研究室 🧠 キーワード:体幹運動連鎖 / 剛性制御 / 走行支援デバイス
身体動作の研究風景
動きを可視化しながら、「驚き」と「安心」のバランスを探る実験風景。
Smart Suit コンセプト
Smart Suit:タイミングのみで支えるアシスト。
ヒト-デバイス間相互作用のスケッチ
力の大きさ以上に、ヒト-デバイス間の発揮力ピークタイミング差がパフォーマンスに影響。

Focus Areas

ヒトの走行経済性変化機序のモデル化に向けた3つの探究領域

ロボティクスやバイオメカニクスを基盤に、3つの観点から研究を進めています。

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剛性変化要因の分析

ヒトのランニング中で1つのパフォーマンス指標となる接地剛性や、上-下半身間のエネルギー伝達に重要な体幹回旋剛性の変化要因を分析。

  • モーションキャプチャ
  • スマートスーツによる走行介入
  • 介入力の大きさとタイミングに着目

上-下半身間のエネルギ授受に着目したヒトス好モデル開発

アシストデバイスのパラメータを個別最適化するため、中長距離でのヒトの運動に着目して、ヒト-デバイス間の相互作用を考慮したランニングモデルを開発。

  • Smart Suit / パッシブアシスト
  • 体幹運動連鎖
  • 高精度な走行経済性評価
🤝

個別最適なアシスト設計へ

100人規模での走行実験を可能にするシステムを開発中。一人ひとりの身体特性に合わせたアシストデバイスを目指します。

  • Physics-Informed Neural Network

Methods & Tools

得意なこと・よく使う道具

感覚をつかむ計測、やさしい言葉への翻訳、遊び心のあるプロトタイピングが持ち味です。

身体計測 & 観察

モーションキャプチャや床反力計を用いた身体のリズム計測。感覚的な言葉とデータを組み合わせて読み解きます。

  • OptiTrack / Vicon
  • 床反力 & 筋電計測
  • Walk/Run 実験設計

タイミング制御 & 同調設計

人とデバイスの“ちょうどいい”タイミングを模索。パッシブな機構と数理モデルを組み合わせたアシストを設計します。

  • Smart Suit 設計
  • 同調アルゴリズム
  • MATLAB / Python

伝わるプロトタイピング

専門外の方とも共感できるよう、イラスト・映像・物語を添えてアシスト体験を形にします。

  • Figma / Notion
  • Unity × EVMC4U
  • イラストレーション

Research Journey

歩みとこれから

走行経済性変化機序の解明から、一人ひとりの身体特性に合わせたアシストデバイス開発へ研究を広げていきます。

2022

Smart Suitの装着による有意な接地剛性増加を確認

接地剛性とはヒトがランニング中に接地の衝撃に対して、身体がどれだけゆがまないかの指標。多くの研究で走行パフォーマンス指標の一つとして分析されている。

2023

Spinal Engine理論に基づいた分析

ランニング中の上半身-下半身間の力学的エネルギ授受に着目。Smart Suitの介入力を変えた条件での、エネルギ伝達量や走行パフォーマンスを定量評価。

2024

ランニング経済性変化機序の肝はヒト-デバイス間のタイミング

走行実験結果をもとに、ヒト-デバイス間の発揮力ピークタイミング差が走行経済性に与える影響を解析。力の大きさよりもタイミングが重要であることを発見。

Next

個別最適化による誰もがスポーツを楽しめる世界へ

現在は走行実験を100人規模で同時実施可能な実験システムの開発に取り組んでいる。一人ひとりの身体特性に合わせたアシストデバイスを開発する。

「驚き」と「安心」を届けるプロジェクトを、ともに。

様々な分野と方々と、研究やアイディアに関する議論をさせていただきたいです!