東京工業大学の中島研究室、筑波大学システム情報工学系の松内研究室、筑波大学体育系の高木研究室の三者が協力し、独自の技術を持ち寄ることで、水泳運動における推進メカニズムを解明するための新たな計測システムを構築した。

具体的には、中島研究室の開発したロボットを用い、筑波大学の回流水槽においてヒトの泳ぎを再現させ、手部で生み出された推進力を測定した。また松内研究室が培った粒子画像流速計測技術を導入し、泳動作中の手部周りの流れ場を解析し、流速分布や渦の発生状況を可視化した。さらに高木研究室が開発した圧力分布計測技術を利用して推進力の発生源となる手部周りの圧力分布を計測した。

３つの技術それぞれに、高いオリジナリティーを持つわけだが、本研究ではこれらの技術を三位一体とし、世界で初めて、水泳におけるヒトの推進メカニズムを多角的に解明することに取り組んだ。

高い推進力発揮には、昆虫の飛翔などと同様に渦の発生が関与しており、非定常な力が作用することにより通常より大きな力が発生することが確認され、今後トップスイマーの泳技術改善への応用が期待される。

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