2020年秋学期 - スポーツエンジニアリング / SPORTS ENGINEERING
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C2051 スポーツエンジニアリング SPORTS ENGINEERING |
先端開拓科目-環境情報-生命と身体 Frontier Courses (Advanced) - Environmental Information - Life Science 2 単位 |
| 実施形態 | 完全オンライン |
| 開催日程 | 秋学期 金曜日１時限 |
| 担当教員 | 仰木 裕嗣（オオギ ユウジ） |
| 関連科目 |
前提科目（推奨）: 34020,04200 前提科目（関連）: 90576,44050 |
| 開講場所 | SFC |
| 授業形態 | 講義、グループワーク、遠隔あり |
| 履修者制限 |
履修人数を制限する Only the selected students can take this course. |
| 履修条件 |
高校までの数学と物理 Math and Physics in high school level 高校数学の範囲では，数１，数２，数A，数Bまでが理解できていること Fundamental Math in high school level is necessary for understanding the behind the sports technology. |
| 使用言語 | 日本語 |
| 連絡先 | ohgi@sfc.keio.ac.jp |
| 授業ホームページ | |
| 同一科目 | |
| 学生が利用する予定機材/ソフト等 | |
| 設置学部・研究科 | 総合政策・環境情報学部 |
| 大学院プロジェクト名 | |
| 大学院プロジェクトサブメンバー | |
| ゲストスピーカーの人数 | 0 |
| 履修選抜・課題タイプ=テキスト登録可 | false |
| 履修選抜・選抜課題タイプ=ファイル登録可 | true |
| GIGAサティフィケート対象 | |
| 最終更新日 | 2020/07/22 17:45:50 |
科目概要
工学はスポーツのあらゆるところで深くかかわっている．スポーツ用具，ウェア，施設などの開発は工学的アプローチが欠かせないものであり，そこにはパフォーマンスをいかにして最大限引き出すのかという最先端の科学が詰まっている．また実際の選手たちがみせるパフォーマンスには流体力学や衝突工学，機構学などの領域の知恵が随所にみられる．この授業ではこうしたスポーツにかかわる最先端の工学の話題を紹介する．受講後にはオリンピックなどのスポーツを見る目が変わり競技記録の向上が選手の努力だけではないことに気づくであろう．
Engineering is behind our sports activity. A facilities, equipments, sports wears and shoes are necessary for the sports. Its development is mainly based on the engineering. The aim of the engineering for sports is performance enhancement, injury prevention and comfort. This lecture will introduce these engineering aspect on the sports.
In addition, this lecture will also introduce the science and engineering aspect on the athletes' performance. Fluid dynamics, impact engineering, material sciences, etc. This lecture ensure that your insight of the sports must be changed after the semester.
授業シラバス
主題と目標／授業の手法など
2016年は，リオ・デ・ジャネイロ五輪が開催され多くのメダリストが誕生した．
メダル獲得には選手，コーチらの努力にくわえて，用具や施設の改良が貢献していることを忘れてはならない．スポーツ用具，ウェア，施設などの開発は工学的アプローチが欠かせないものであり，そこにはパフォーマンスをいかにして最大限引き出すのかという最先端の科学が詰まっている．また実際の選手たちがみせるパフォーマンスには流体力学や衝突工学，機構学などの領域の知恵が随所にみられる．この授業ではこうしたスポーツにかかわる最先端の工学の話題を紹介する．受講後にはオリンピックなどのスポーツを見る目が変わり競技記録の向上が選手の努力だけではないことに気づくであろう．また，スポーツスキルの向上を新たな視点から考えることが出来るようになるであろう． 2021年の東京五輪／パラ五輪にむけて，どのような技術開発や技術革新が期待され，注力されているのか，最新の話題を提供する．
2016, Rio de Janeiro Olympic Games was held in Brazil. Many of medalists came to Japan. It was most largest number of medals ever. We have to forget there have been a long term effort to innovate and develop their equipments and facilities. Manufacturers contribution have been worthy of praise. The development of sports equipments and facilities requires engineering. The aim of the engineering for sports is performance enhancement, injury prevention and comfort. This lecture will introduce these engineering aspect on the sports.
In addition, this lecture will also introduce the science and engineering aspect on the athletes' performance. Fluid dynamics, impact engineering, material sciences, etc. This lecture ensure that your insight of the sports must be changed after the semester.
Final lecture, the lecturer will introduce and forecast the innovation which will be adopted in next Olympic Games in Tokyo 2020+1.
教材・参考文献
オリンピックに勝つ物理学 (ブルーバックス) ，講談社
毎回の授業時に資料も配布する
提出課題・試験・成績評価の方法など
出席および毎回の課題に対するレポートで評価する．欠席回数が5回に達した場合（初回欠席も含む）は評価対象にしない．
Evaluation is depend on student's attendance and score of mini report in every week. A student absent exceeds 5 times (including first lecture) does not evaluate.
履修上の注意
授業計画
第1回 エビデンスベースドスポーツの時代
[Wave of evidence-based sports]
オリンピック・パラピンピックとスポーツ工学
前提知識の確認と評価方法の確認
2016年リオデジャネイロ五輪・パラ五輪におけるスポーツ工学の一端
スポーツ関連の特許動向からみたテクノロジーの発達
What is sports engineering?
Introduction of evaluation procedure. Introduction of 2016 Rio de Janeiro Olympic and Paralympic Games and its technology aspects.
第2回 スポーツにおける衝突現象1
[Impact phenomenon in sports 1]
打撃系格闘技の技における衝撃力．「わざ」の科学的理論．運動量と力積についての理解を深める
Impact in martial arts. A scientific theory of "Skill". Momentum and impulse.
第3回 スポーツにおける衝突現象2
[Impact phenomenon in sports 2]
ボールと打具の衝突，野球ボールとバット，テニスボールとラケット，ゴルフボールとクラブ，など．衝突のコンピュータシミュレーション，FEMなど
Impact between ball and bat/racket/club, etc. Computer simulation of impact phenomenon.
第4回 スポーツにおける衝突現象3
[Impact phenomenon in sports 3]
スポーツシューズと走路との衝突．衝突モデルからみたランニングのメカニクス
高反発シューズの革命の真相
Impact between shoes and surface. Mechanics of running from the view point of impact engineering. The truth of high impact spec shoes in running.
第5回 スポーツにおける衝突現象の探究（グループワーク）
[Exploring on the sports impact phenomenon (Group work with small number of studetns)]
第2回から第4回までの授業内容を参考にして，少人数のグループで各自が関心をもつスポーツにおける衝突現象について，それを軽減する技術，それを有効活用する技術などメカニズムを理解した上で発表し合う．
Based between 2nd to 4th contents on the impact mechanism in sports, students will make their presentation and discuss on the interested topics related to the "Impact in Sports".
第6回 スポーツ流体力学1
[Sports Fluid Dynamics 1 (Hydrodynamics)]
水泳、ボートなど水のなかの流れに関する話題
Swimming, yacht, canoe, etc.
第7回 スポーツ流体力学2
[Sports Fluid Dynamics 2 (Aerodynamics)]
スキージャンプやスカイダイビングなどにおけるスポーツ流体力学
Ski jumping, sky diving, etc.
第8回 スポーツ流体力学3
[Sports Fluid Dynamics 3(Aerodynamics in ball)]
ゴルフボール，野球ボール，サッカーボール，バレーボールなどスポーツにおいて用いられるボールの不思議な振る舞いについて
Golf ball, baseball, soccer ball, etc.
第9回 スポーツにおける流体力学の探究（グループワーク）
[Exploring on the fluid mechanics in sports (Group work)]
第6回から第8回の内容を踏まえて，スポーツにおける流体力学の不思議な現象を各自で紹介し，それがスポーツパフォーマンスにどう影響を与えうるのか？をプレゼンテーションする
Based between ６th to 8th contents on the fluid mechanics in sports, students will make their presentation and discuss on the interested topics related to the "Fluid mechanics and its mystery in Sports". How fluid mechanics will influence to the sports performance should be discussed.
第10回 スポーツウェアの工学 1
[Sports Wear Engineering 1]
高機能素材を使ったスポーツウェア，水着や登山用ウェアなどの事例
Artificial fiber/garment for the sporting application. Swim wear, etc.New trend in sports wear. Wearable sensing by the garment.
第11回 スポーツと摩擦現象
[Sports and friction : Winter sports]
スキー、スケートといった摩擦が重要視されるスポーツの話題
Skiing, Skating, from the view point of "Friction".
第12回 障害者スポーツにおける工学1
[Para Sports Engineering 1]
パラ水泳，パラ陸上などパラリンピック競技スポーツに関する工学的話題
Wheel chair marathon, prosthetic legs. Other technology in Paralympic sports.
第13回 スポーツにおけるセンシング技術
[Sensing Technology in Sports]
センサ計測，映像計測，などの最新事情
Variety of sensing technology for sporting activities and human movement.
第14回 スポーツにおける映像撮影技術・可視化技術
[Visualization in Sports]
カメラやテレビといった映像技術の多くはオリンピックの4年周期で発展したきた．映像関連技術を開発する企業の最先端は次のオリンピックを目指して開発を進めていると言っても過言ではない．撮影技術や可視化技術の先端を紹介する
Many video technologies such as cameras and televisions have developed in the four-year cycle of the Olympics. It is no exaggeration to say that the leading edge of companies that develop video-related technologies is promoting development for the next Olympic Games. Introducing the leading edge of photography and visualization technology
第15回 スポーツのセンシングから，医療・福祉・健康関連技術への転用
[Converting from sports sensing to medical/welfare/health related technology]
スポーツアスリートの計測は言ってみればF1レースにも似ており，パフォーマンスを最大化するための最前線でもあり，計測環境は時として過酷である．こうして生まれたスポーツにおけるセンシングや観測技術が医療，福祉，健康関連技術へと転用されることは多くの事例が物語っている．これらを紹介し，今後伸びていくであろう産業技術を紹介する．
The measurement of sports athletes is similar to that of F1 races, it is also the front line for maximizing performance, and the measurement environment is sometimes harsh. Many examples show that the sensing and observation technology in sports created in this way can be diverted to medical, welfare, and health-related technologies. We will introduce these and introduce industrial technologies that will grow in the future.
15回目に相当するその他の授業計画
スポーツとコンピュータシミュレーション
Computer simulation in sports engineering