東北学院大学工学部機械知能工学科（旧）長島研究室では、野球において、投球からバッティングまでの連続したボール飛跡を3次元解析してきました。解析は、任意の防球ネット高さを設定した場合の防球効果に加えて、防球ネット高さの自動計算や、バッティングケージを用いた場合や、天井ネットを設置した場合などの防球効果を計算可能です。既設の野球グラウンドにおける解析も、新設のグラウンドにおける解析も可能ですので、ご相談ください。

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***** フライボール革命 ***** このサイトで紹介している打球では白いラインと黄色いラインがあります。白いラインは、バットスウィングを水平にした場合で、黄色いラインは、5度から10度程度のアッパースウィングをしたものです。近年、野球界ではフライボール革命といって、アッパースウィングが流行っていますが、シミュレーション結果も、アッパースウィングした場合のほうが、飛距離がでることがわかります。実際には、バットを重力に逆らってアッパースウィングするのにはかなりのパワーが必要です。また、インパクトの際に、ボールのどの位置にバットを当てるかによって、打球飛跡は異なります。本研究は、投球からバッティングまで連続した3次元解析を行っていますので、打球の回転に依存して、打球が水平方向に逸れていくような計算もなされています。

***** プロモーション動画 ***** これまで長島研究室で紹介した研究のプロモーション動画です。
　　

最新のballnetシステムのプロモーション動画です。
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***** 注意 ***** 打球飛跡データは、あくまでも限られた条件におけるものです。防球ネットを超えないからといって、絶対に大丈夫であると言うことができるものではありません。どの程度の防球ネットが必要であるかを判断する際の参考とするものであることをご了解ください。

***** 硬式ボールについて ***** ボールは、NPBが用いる硬式ボールです。
　直径 d=0.073 (m)
　質量 m=0.143 (kg)
　反発係数 r=0.41

***** 空力特性 ***** 参考文献　硬式野球ボールの空力特性は以下を参考にし、揚力係数および抗力係数を定式化して用いています。
　「硬式野球ボールに働く空気力の測定」（谷口他 3 名、ながれ 25（2006）,257-264）
　「統一球と日米硬式野球ボールの空力特性」（坂本誠馬ら５名　シンポジウム：スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス 2011）

スピンパラメータ（SP=πdN/V）　d：ボール直径(m)、N：ボール回転数(r.p.s.)、V：ボールに対する相対風速(m/s)に対する揚力係数CLおよび抗力係数CDをSAMPLEに画像を示します。



***** 投球に関して ***** 　投球は、腕のスウィング面が水平面となす角度やスウィング自体角度の設定、投球速度、ボール回転軸など種々の設定があります。
　投球の種類は以下としました。この図におけるξ軸は、ボールが放たれて進む方向とします。その方向は、腕の長さやスイング面の傾き、スイング角度、水平面上におけるボールの方向など、多くの設定がなされます。

***** バッティング ***** さて、バットで跳ね返されたボールの方向や回転軸ベクトルは、インパクト時のバットの水平面内角度および垂直面内角度に依存します。

これらの角度αおよびβは、バッターの立ち位置とボールの位置の３次元的な相対位置関係によって決まります。（旧）長島研究室では実験的にインパクト時のバットの水平面内角度および垂直面内角度の測定を行い、定式化しました。この相対位置関係は、以下に示すような、バッターの立ち位置やホームベース前面からインパクト位置までの距離、また、スタンスを設定することによって求まります。その他、バット断面におけるインパクト位置の角度や、インパクト時のバットの垂直面内におけるスイング角度なども重要なパラメータになります。







バットによる投球のインパクトに伴う、インパクト後の打球速度ベクトルの算出手順を概説します。本解析では、ピッチャーマウンドを原点とするグローバル座標とバッターの立ち位置を原点とするローカル座標があって複雑ですが、簡単に言えば、バットに対する相対速度ベクトルとしての投球速度ベクトルに関して、インパクト位置のバット面の法線方向に直角な成分に反発係数を掛けた場合の鏡像ベクトルを、最終的にグローバル座標に戻します。実際には、投球の回転による影響も入れています。

バッティングにより生じるボール回転軸は、図に示すように、インパクト前後のボールの速度ベクトルを含む面に直角な方向としました。さらに、投球自体のボール回転がある場合は、回転数の重みを付けた回転軸のベクトル合成により打球の回転軸ベクトルを決定しました。

***** 軟式野球およびソフトボール打球解析 ***** 球打球解析については以下を参照してください。
軟式野球打球解析について
ソフトボールの打球解析と防球ネット解析

ここでは、理論の一部を紹介しました。投球は、腕のスウィング面やスウィング角度の設定、加えて、ボール回転軸などの設定その他があります。バッティングは、そもそも、投手とバッターの間のどの面でインパクトするかはバッターが決めることで、その際に、その面を通過する投球とバッターの立ち位置の関係、その他から、バットの角度などが決まります。更に、バット断面のどの位置でボールを捉えるかも重要なパラメーターになります。結果として打球の初速度や方向が決定されます。更に、打球の回転軸や回転数などによる流体力も受けて打球飛跡が算出されます。

ホームベースを中心とした距離ゲージ


鳥観図


バッティングゲージを使用


天井ネットを設置


防球ネット高さの自動計算（天井ネット付）


高さゲージ


高さゲージ


グラウンドに格子状距離ゲージ


グラウンドに格子状距離ゲージ


観客席のある野球場の表示　（富山市民球場アルペンスタジアム）


観客席のある野球場の表示　（横浜スタジアム）

実際のグラウンドでの防球解析も設計図をもとにした解析も可能です。をお受けします。ご依頼は以下をご覧ください。

必要な情報は、ポールの位置とポール間の防球ネット高さです。
新規のグラウンド設計の場合は、設計図を用います。ピッチャーマウンドを原点として、１塁方向をX、センター方向をYとしたポールの位置(m)および防球ネットの高さ(m)を決めてください。
データは
X1,Y1,H1
X2,Y2,H2
・・・・
です・

既設のグラウンドの場合は、既設グラウンドの住所をお知らせください。ポール位置や防球ネットの高さのデータも必要となります。ポール位置は、適宜、マップに記を付けていただければ計算ができます。


バッティングケージおよび天井ネットを用いる場合は、図に示す寸法が必要です。


天井ネットを用いる場合は、バッティングケージを大きくした寸法を用います。

ご相談は、以下までお願いします。
NLABO.BIZ代表　長島慎二
E Mail　nlabo.biz2022@gmail.com

解析に際して以下のことをご了承ください。

解析結果はあくまでも参考としてのものであって、いかなる法的責任も負いません。