こんにちは！今回は、動作分析の歴史を紐解きつつ、先端的なアプリである「Sportip Pro」をご紹介します。

動作分析の歴史

映像による運動解析の歴史は、イギリスの写真家・マイブリッジが19世紀に馬の走行を複数の写真機で連続的に撮影して解析したことが始まりです。今から約150年も前のことになります。

その後も写真を用いた動作解析は続いて、フィルムカメラの開発やエジソンが発明したキネトスコープ（初期の映画鑑賞装置）の登場によって、観察対象を捉えられる時間間隔が短くなり対象の動作を追う精度は、徐々にですが良くなっていきました。

そして、現代のモーションキャプチャの原型ともいえるロシアのニコライ・ベルンシュタインによる身体の2D計測を経て、現代では主流の3D計測が登場します。それまでは撮影された写真を見て身体の座標を読み取ることに莫大な手間がかかっていましたが、この3D計測によってそのコストが軽減されました。

3D計測では、身体にマーカーを貼り付け、それを何台かのカメラで撮影することで動作解析が可能となります。2D計測と比較してかなり高精度ですが、それでも課題はいくつかあって現在でも多く研究がなされています。最近の研究動向としては、高精度化、高機能化、干渉の低減、簡便化・低価格化を中心に技術の開発が進められており、課題を解決するために計測法の改善や新たな計測法の開発が行われています。現在幅広く使われているのは光学式モーションキャプチャと言われる複数台のカメラを用いて精度高く計測できる方法ですが、撮影場所の工夫が必要であったり、カメラやマーカーの準備が必要であったりと、手間がかかってしまいす。他にも慣性式モーションキャプチャや磁気式モーションキャプチャがありそれぞれ用途によって使い分けられていますが、コストの高さなどの問題点があります。そこで近年注目されているのが、マーカーやセンサを必要としない、マーカーレスモーションキャプチャと呼ばれるものです。ビデオ式モーションキャプチャなどがこれに当たり、姿勢推定技術や骨格認識技術が使われています。これにより、マーカーのずれの問題や、準備にかかる手間を解決することができます。また、マーカーをつけることで今まではスポーツの解析において精神的・身体的に動作の邪魔をしていたり、臨床現場での使いにくさというものがありましたが、このマーカーレスモーションキャプチャではより自然な動作を解析することができるため、スポーツ分野や医療支援の観点からも期待が高まっています。ただ、精度の高さという面において光学式モーションキャプチャと比較すると低いと考えられており、その精度は製品によってばらつきがあります。今後さらに高精度な解析のための技術の改良が続けられていきます。

筑波大学発ベンチャーSportipのAI技術

AI技術がモーションキャプチャーの代わりに機能する日がかなり近くなっています。筑波大学発ベンチャーSportipではスマートフォン・タブレットのみであらゆる動きを1秒で三次元で解析できる技術を開発しております。

実際に下記は2022年の国際バイオメカニクス学会で発表したデータですが、VICONと自社独自のAIで スクワット動作中の股関節・膝関節・足関節の角度の経時的変化の信頼性妥当性を検証しました。その結果、こちらのグラフに示されているようにVICONとの一致度が高く信頼性妥当性が非常に優れていると言う結果を得ることができました。

弊社が開発するAI技術については、手や顔などの細かい部分も含めて全身の推定はもちろん、道具の推定も可能になっています。また、二次元・三次元で解析でき、並進運動・回転運動を加味した解析も現在研究を行っています。

Sportip Proの機能の紹介

技術を生かして、弊社Sportipでは理学療法士などの専門家向けのアプリ「Sportip Pro」を提供しています。『Sportip Pro』は、病院・整体/接骨院・デイサービス等のアセスメントをAIで効率化・高度化することで売上アップ・コストカットを支援するAIアプリです。スマートフォン・タブレットで撮影するだけで個人の身体情報を可視化し、適切な運動メニューをわずか ”１秒” のうちに提供可能です。

Sportip Proはデータを入力して撮影するだけでパーソナライズされたレポートを正確に1秒で出すことができ、個人の問題点やどのような身体状況にあるのかを細かく確認することが可能です。また、個人の問題や身体データや目的に合わせた運動メニューが自動で出てきます。

解析項目は228を超えており、姿勢分析から歩行分析・ROMテスト分析などを用意しております。24億以上のフィードバックで指導者を支援し、2300程度のメニューから個人の問題に寄り添った運動を提供可能です。

▼詳細の解析の様子はこちらから▼

現在、無料トライアルを実施中です！トライアルを希望される方は下記からご連絡ください。

●提供対象：全国の中小フィットネスクラブ・個人のパーソナルトレーナー・整体/接骨院・スポーツチーム・病院・自治体など

●無償利用期間：利用より1週間

●お申し込み方法：こちらのURLよりお申し込みください。

https://lp.sportip.ai/form/contact

●ご利用方法：お申し込み後、利用に必要な情報をメールにてお送りします。

採用について

Sportipはヘルスケア・フィットネス・スポーツの運動指導を変革するため、研究開発から複数のサービスを展開していきます。そのためにも、理学療法士を始め、医療現場で活躍している方々の経験やスキルが必要です。自身の臨床経験を生かして、現場で感じた課題意識をもとにプロダクト開発に携わってみたい、動作解析を現場でもっと手軽に使えるようにしたい、という思いのある方を募集しています。最後になりますが、Sportipに少しでもご興味のある方は下記のリンクからご応募ください。

https://herp.careers/v1/sportip/SQq3nXSzsYcp

参考文献

中川 紀一（1998）「三次元動作解析装置のスポーツへの応用」理学療法学第25巻 第4号　262〜264頁

宮崎 信次（1986.8）「身体運動の計測 -歩行を中心として-」生体の物理計測 第24巻 第4号

持丸 正明（1997.9）「身体の運動計測技術の動向」計測と制御 第36巻 第9号