テコンドープロテクターの減衰特性を用いた実際の打撃力の推定

科学分野:

• バイオメカニクス;スポーツ科学;保護具工学

背景:

• 保護具は衝撃力を大幅に軽減しますが、その正確な減衰特性はよく理解されていません。;アスリートへの衝撃力を直接測定することは非現実的かつ危険であり、パフォーマンス評価を妨げます。;正確な評価には、減衰データから元の衝撃力を推定することが不可欠です。

研究 の 目的:

• テコンドーボディプロテクターの衝撃減衰を定量的に特徴付けること。;アスリートの実際の打撃力を推定するための信頼できる方法を開発すること。;スポーツ科学における実用的な応用のための検証済み減衰係数を確立すること。

主な方法:

• 計装化されたプロテクターへの繰り返し可能で制御された衝撃のための振り子ベースの衝撃試験装置を開発しました。;減衰比を定量化するために、入力力と伝達力を同時に測定しました。;導出された減衰係数を適用して、アスリートによって実行された標準化されたキックから打撃力を推定しました。

主要な成果:

• 一貫した力減衰比は、広い範囲の衝撃力（300〜5800 N）で観察されました。;入力力と伝達力の間に線形関係が確立され、予測減衰係数が得られました。;アスリートの推定打撃力は、高い精度（nRMSE 3.5％、MAPE 4.7％）で1300〜1800 Nの範囲でした。

結論:

• テコンドーボディプロテクターの衝撃減衰の最初の定量的特徴付け。;検証された減衰係数は、測定が困難な打撃力を推定するための実用的な方法を提供します。;調査結果は、武道におけるパフォーマンス分析と安全研究のための新しいツールを提供します。