テニスサーブのマーカーベースモーションキャプチャにおける不確実性推定

科学分野:

• 生体力学
• 人間運動解析
• スポーツ科学

背景:

• マーカーベースのモーションキャプチャ（MoCap）は、人間の動きの分析に不可欠です。
• MoCapデータは、マーカー配置誤差（MPE）や軟部組織人工物（STA）などの測定誤差の影響を受けやすいです。
• これらの不確実性を定量化することは、正確な生体力学的分析のために不可欠です。

研究 の 目的:

• テニスサーブ中の関節角度と角速度に対するMPEとSTAの個々のおよび組み合わせた影響を定量化すること。
• 弾道運動における測定誤差を理解するための参照値を提供すること。

主な方法:

• MPEとSTAのために3000の摂動マーカートラジェクトリを使用したモンテカルロシミュレーションアプローチが使用されました。
• MPEはランダムオフセットを使用してシミュレートされ、STAは正弦波摂動を使用してシミュレートされました。
• 関節運動学はすべての自由度で比較され、信頼区間、RMSD、およびMDCが計算されました。

主要な成果:

• 軟部組織人工物（STA）は主に角速度に影響を与えました。
• マーカー配置誤差（MPE）は、関節角度により大きな影響を与えました。
• 組み合わせたシミュレーションは、関節角度と速度の両方で有意な信頼区間とRMSD値を示し、最大のばらつきをもたらしました。

結論:

• この研究は、弾道運動の運動学に対するMPEとSTAの影響を初めて定量化したものです。
• この結果は、MoCap研究における測定誤差を考慮するための重要な参照値を提供します。
• 結果は、人間運動解析における被験者間および研究間のより正確な比較を可能にします。