人間の運動能力を測る。育む。創る。

「運動能力開発・拡張」プロジェクト

プロジェクト概要

研究概要

人間の運動能力の向上を目指して、科学と工学を融合させた取り組みを進めています。さまざまなスポーツ・身体運動を対象に、動きの計測・解析法の開発と実践、体力や動きの「コツ」の定量や向上法の開発、動きをサポートするデバイスの製作やヒト型ロボットへの応用など、研究・実践・産学連携活動を展開中です。 未来館の来館者のみなさんにもご参加いただける身体運動の実証実験や対話イベントを実施しています。

研究者が描く未来

人間の運動能力の可能性を探ることで、アスリートの競技力、こどもの発育、高齢者の健康寿命など、さまざまなライフステージにおける身体能力の向上への活用を目指します。さらに、潜在的な身体能力を「開発・拡張」する新たな方法論や価値観をつくり出します。

研究者情報

川上 泰雄 の写真

研究代表者:川上 泰雄

早稲田大学スポーツ科学学術院/早稲田大学総合研究機構ヒューマンパフォーマンス研究所

博士(教育学)(1995)(東京大学)。東京大学助手・助教授、早稲田大学スポーツ科学部助教授を経て、2005年より現職。人間の身体の形態と機能とトレーニング効果、成長・加齢変化に関して、生体計測を中心とした研究を進めている。また、スポーツパフォーマンスや身体運動能力の規定因子・向上方法について運動生理学(体力特性)およびバイオメカニクス(技術や道具の特性)の観点から研究している。2017年より上杉繁教授(理工学術院)とともにヒューマンパフォーマンス研究所を主宰、メンバーの高西淳夫教授・武岡真司教授(理工学術院)とともに日本科学未来館での活動を開始した。

研究成果

2025年

2025.03
【発表】Yasuo Kawakami. Unveil & Upgrade Human Performance: An approach from sport science, engineering, medicine, education and industry. BME Seminar, The Chinese University of Hong Kong

【発表】Shinji Takeoka. Development of thin-film type sensors to measure human locomotion. BME Seminar, The Chinese University of Hong Kong

2024年

2024.11
【発表】川上泰雄.柔軟性を考える~生体軟組織の力学的特性と関節の可動性の観点から~.日本女子体育大学基礎体力研究所第35回公開研究フォーラム「人体の柔軟性を探る」,2024年11月30日

【発表】内田 敦士,東 祐輝,矢部 海吏,玉地 雅浩,上杉 繁.
着地動作時における前十字靭帯の負荷軽減を目指した下肢への張力付与・制動装具の開発.日本機械学会スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス部門講演会2024

【論文】Hiroto Shiotani, Yusaku Nishino, Hoshizora Ichinose, Yasuo Kawakami. Effects of postural conditions during magnetic resonance imaging on thigh muscle size. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports
DOI: https://doi.org/ doi:10.1111/sms.14760

2024.10
【発表】川上泰雄. Hidden prominence of Paralympians’musculoskeletal features: some evidence from in vivo observations. Exchange of Sport Sciences by Japan & Korea,2024年10月6日

【発表】Shinji Takeoka. Development of thin-film type sensors to measure human locomotion. Joint Symposium between the University of Bonn and Waseda University, Oct. 4, 2024.

【国際会議論文】Yang Shen, Masanobu Kanazawa, Kazuki Mori, Ryu Isono, Yuri Nakazawa, Atsuo Takanishi, and Takuya Otani. Development of a bilateral control teleoperation system for bipedal humanoid robot utilizing foot sole haptics feedback. Proceedings of 2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
DOI: https://doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10801625

【論文】Hoshizora Ichinose, Fumiko Tanaka, Takaki Yamagishi, Natsuki Sado, Hiroto Shiotani, Pavlos E. Evangelidis, Munekazu Naito, Shigenobu Shibata, Yasuo Kawakami. Age- and sex-dependence of muscle quality: Influence of intramuscular non-contractile tissues. Experimental Gerontology
DOI: https://doi.org/10.1016/j.exger.2024.112574

2024.09
【発表】川上泰雄.筋・腱・筋膜の形状と機能から運動パフォーマンスとスポーツ外傷・障害について考える(特別講演).日本スポーツ整形外科学会学術集会,2024年9月12~13日

【発表】青木陸, 三島大樹, 中澤由理, 岩本真輝, 大谷拓也, 川上泰雄,林憲玉, 高西淳夫.人間の特徴に着目した投球ヒューマノイドロボットの開発(第6報:ストレート投球時の指モデルに基づく高速投球可能な軽量手部機構の開発).第42回日本ロボット学会学術講演会,2024年9月6日

【発表】三島大樹, 青木陸, 中澤由理, 岩本真輝, 大谷拓也, 川上泰雄, 林憲玉, 高西淳夫.人間の特徴に着目した投球ヒューマノイドロボットの開発(第7報:弾性力・慣性力利用を模擬する投球ロボットの前腕・手首部機構).第42回日本ロボット学会学術講演会,2024年9月6日

【発表】金澤政宜, 金丸光希, 津野太希, 大谷拓也, 川上泰雄,林憲玉, 高西淳夫.脚弾性を活用した2足走行ロボットのための膝剛性可変機構の開発.第42回日本ロボット学会学術講演会,2024年9月6日

【発表】奥山秀伸, 磯野琉, 津野太希, 金丸光希, 大谷拓也, 川上泰雄,林憲玉, 高西淳夫.骨盤運動に着目したヒューマノイドのための高耐荷重・軽量な腰部機構の開発.第42回日本ロボット学会学術講演会,2024年9月6日

2024.08
【発表】川上泰雄. Sharing ultrasonography and shear wave elastography experience in sport sciences work. Seminar at the Faculty of Allied Health Sciences, Thammasat University,2024年8月28日

2024.07
【発表】Sohma Horino, Kohei Shimmura, Masahiro Tamachi, Shigeru Wesugi. Support for adjustment of trunk and pelvic angles during running using tactile apparent motion. 15th International Conference on the Engineering of Sport

2024.06
【発表】川上泰雄. Skeletal muscle architecture in 3D: Insights from in vivo measurement with 3D ultrasonography and diffusion tensor MR imaging (Symposium, invited). XXV Congress of The International Society of Electrophysiological Kinesiology,2024年6月26~29日

【発表】川上泰雄. Muscle mechanics and joint actions, revisited (Keynote Lecture). XXV Congress of The International Society of Electrophysiological Kinesiology,2024年6月26~29日

2024.05
【発表】Yunju La, Shinji Takeoka. Development of an exceptionally sensitive SBS-CN polymer nanosheet pressure sensor that applys to human skin. The 12th World Biomaterials Congress

【論文】Takuya Otani, Yuji Kuroiwa and Atsuo Takanishi. Plantar haptic display to estimate the position of the projected center of gravity of a humanoid. International Journal of Humanoid Robotics
DOI: https://doi.org/10.1142/S0219843624500063

2024.03
【学会・シンポジウム発表】Shinji Takeoka. Polymer thin film devices for biomedical applications (Plenary Lecture). Joint Symposium between Waseda University and the University of Bonn, Bonn, Mar 11, 2024.

【発表】川上泰雄.急性・慢性負荷に対する筋・腱の適応〜トレーニングと傷害予防の観点から〜.第50回長野県接骨学会,2024年3月3日

【発表】川上泰雄.Relevance of skeletal muscle power for health.Skeletal Muscle Power for Health (Seminar on Powerpenia),2024年3月1日

【論文】Takaki Yamagishi, Soya Iwata, Shun Otsuka, Hoshizora Ichinose, Yasuo Kawakami. Physiological and metabolic responses to low-volume sprint interval exercises: Influence of sprint duration and repetitions. Medicine & Science in Sports & Exercise
DOI: https://doi.org/10.1249/mss.0000000000003420

2024.01
【発表】川上泰雄.骨格筋メカニクスから考える身体運動とスポーツ外傷・障害.日本超音波骨軟組織学会 第45回東日本支部学術集会,2024年1月21日

【論文】Hiroaki Taniguchi, Mao Nagata, Hirokazu Yano, Hidenori Okuzaki, Shinji Takeoka. Evaluation of stability and cytotoxicity of self-doped PEDOT nanosheet in a quasi-biological environment for bioelectrodes. ACS Applied Polymer Materials, 6(3): 1645–1652, 2024.
DOI: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsapm.3c02351

2023年

2023.12
【学会・シンポジウム発表】川上泰雄. 身体の「バネ」の所在と使い方を考える. 日本スプリント学会第34回大会 シンポジウム『スプリントにおける”バネ”とその制御』 (早稲田大学ヒューマンパフォーマンス研究所共催), 同志社大学, 京都, 12/9-10, 2023.

【学会・シンポジウム発表】大谷拓也. ロボットから考える身体の「バネ」の使い方. 日本スプリント学会第34回大会 シンポジウム『スプリントにおける”バネ”とその制御』 (早稲田大学ヒューマンパフォーマンス研究所共催), 同志社大学, 京都, 12/9-10, 2023.

【学会・シンポジウム発表】大塚 俊. 生体内の知られざるバネとその役割 〜深筋膜に注目して〜. 日本スプリント学会第34回大会 シンポジウム『スプリントにおける”バネ”とその制御』 (早稲田大学ヒューマンパフォーマンス研究所共催), 同志社大学, 京都, 12/9-10, 2023.

2023.11
【論文】中澤由理, 渡部竜也, 宮澤啓吾, 峯下弘毅, 大谷拓也, 川上泰雄, 林 憲玉, 高西淳夫. 人間の特徴に着目した投球ヒューマノイドロボットの開発—第3報:投球時の脱力動作を模擬する軽量肘部機構およびボールに回転を加える投球が可能な指部機構の開発—. 日本ロボット学会誌, 41(9): 805-808, 2023.
DOI: https://doi.org/10.7210/jrsj.41.805

【学会・シンポジウム発表】井上寛介,青木芳樹,玉地雅浩,上杉 繁
触圧覚刺激法に着目した運動機能向上のための肘関節を対象とする実験的装置の開発. 日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2023,名古屋, Nov 10-12, 2023.

【学会・シンポジウム発表】青山凌太,玉木 岳,玉地雅浩,上杉 繁. 歩行時における下肢動作の支援を目的とした装着型テンセグリティ構造体の開発. 日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2023,名古屋,Nov 10-12, 2023.

2023.09
【学会・シンポジウム発表】岩本真輝,中澤由理,宮澤啓吾,峯下弘毅, 大谷拓也, 川上泰雄, 林 憲玉, 高西淳夫. 人間の特徴に着目した投球ヒューマノイドロボットの開発(第5報:弾性を備えた投球ロボットの肩・肩甲骨機構の開発). 第41回日本ロボット学会学術講演会,仙台, Sep 11-14, 2023.

【学会・シンポジウム発表】金丸光希, 津野太希, 峯下弘毅, 大谷拓也, 川上泰雄, 林 憲玉, 高西淳夫. 脚弾性を活用した2足走行ロボットのための高出力発揮・トルク計測可能な剛性可変機構の開発. 第41回日本ロボット学会学術講演会,仙台, Sep 11-14, 2023.

【学会・シンポジウム発表】津野太希,金丸光希, 峯下弘毅, 大谷拓也, 川上泰雄, 林 憲玉, 高西淳夫. 脚弾性を活用した2足走行ロボットのための軽量・高出力発揮可能な脚機構の開発. 第41回日本ロボット学会学術講演会,仙台, Sep 11-14, 2023.

【学会・シンポジウム発表】中澤由理,宮澤啓吾, 峯下弘毅, 大谷拓也, 川上泰雄, 林 憲玉, 高西淳夫. 人間の特徴に着目した投球ヒューマノイドロボットの開発(第 4 報:肘関節の慣性力利用を模擬した投球動作生成手法). 第41回日本ロボット学会学術講演会,仙台, Sep 11-14, 2023.

2023.07
【学会・シンポジウム発表】Hiroaki Taniguchi, Mao Nagata, Hirokazu Yano, Shinji Takeoka.
Fabrication of Free-standing Nanosheet with Self-doped PEDOT and Evaluation of Its Properties,
The 13th SPSJ International Polymer Conference (IPC2023), Sapporo, Jul 18-21, 2023.

Hiroaki Taniguchi (LD1) ACS Applied Polymer Materials award sponsored by American Chemical Society, The 13th SPSJ International Polymer Conference, (IPC2023).

【学会・シンポジウム発表】Yasuo Kawakami, Shigeru Wesugi, Atsuo Takanishi, Shinji Takeoka, Takuya Otani, Fumiko Tanaka. Human performance transcendence: An approach from sport science, engineering, and medicine. International Symposium on Human Movement Studies: From Perspectives of Sport Science, Engineering, and Medicine, 日本科学未来館, July 27, 2023.

【学会・シンポジウム発表】Takuya Otani. Humanoid robots mimicking humans' anatomical and functional features. International Symposium on Human Movement Studies: From Perspectives of Sport Science, Engineering, and Medicine, 日本科学未来館, July 27, 2023.

【学会・シンポジウム発表】Carmela Julia Mantecón Tagarro. Unique shape of human biceps femoris aponeurosis: in vivo and in situ findings. International Symposium on Human Movement Studies: From Perspectives of Sport Science, Engineering, and Medicine, 日本科学未来館, July 27, 2023,

2023.06
【論文】Hiroki Wakashima, Kodai Kishino, Shinpei Iizuka, Masahiro Tamachi, Shigeru Wesugi
Design of wearable tensegrity structures focusing on the tension propagation function throughout the. body
Proceedings of the Design Society, Volume 3: ICED23
DOI: https://doi.org/10.1017/pds.2023.129

2023.03
【学会・シンポジウム発表】Yasuo Kawakami, Shigeru Wesugi, Atsuo Takanishi, Shinji Takeoka, Takuya Otani, Fumiko Tanaka. Human performance transcendence: an approach to the health promotion of humans from sport science and engineering perspective. 2nd International Conference on TU Health Science, Thammasat University, Thailand, Mar. 16-17, 2023,

【学会・シンポジウム発表】川上泰雄, 飯田綱規, 田中史子. Withコロナでの体力の維持・向上:科学的知見の応用を考える. 早稲田大学総合研究機構シンポジウム「Withコロナ時代の人間と社会のあり方を考える」, 早稲田大学, March 8, 2023.

2023.01
【論文】Hiroto Shiotani, Katsuki Takahashi, Honma, Y., Kazuki Tomari, Hidetaka Hayashi, Natsuki Sado, Yasuo Kawakami. Mechanical linkage between Achilles tendon and plantar fascia accounts for range of motion of human ankle-foot complex. Med. Sci. Sports Exerc. 55: 66-73, 2023.
DOI: 10.1249/MSS.0000000000003020.

2022年

2022.08
【学会・シンポジウム発表】Yasuo Kawakami, Jiayi, Wu, Ryohei Aoki,, Hiroto Shiotani. Lower extremity muscle activity during walking at different speeds: the quadriceps change most. 27th Annual Congress of the European College of Sports Science, Paris, Aug. 30 - Sep. 2, 2022.

2022.07
【論文】Hiroki Mineshita, Takuya Otani, Yuji Kuroiwa, Masanori Sakaguchi, Yasuo Kawakami, Hun-ok Lim, Atsuo Takanishi. Development of joint mechanism that can achieve both active drive and variable joint quasi-stiffness by utilizing 4-bar and 5-bar composite linkage. CISM International Centre for Mechanical Sciences, Courses and Lectures, 606: 231-237, 2022.
DOI: 10.1007/978-3-031-06409-8_24.

科学コミュニケーション活動

科学コミュニケーション活動を通じて、参加者が人間の運動能力の計測手法や改善方法に触れ、実感する場を設けます。また、日本や世界各国の次代を担う子どもたちに、最先端の研究活動を見学・体験してもらうことで、研究に対する興味を引き出し、将来的に科学の世界で羽ばたく人材が育つきっかけづくりを行います。国際交流を目指し、英語での活動も実施する。ラボツアー、ミニ実験室、トークイベント、対面&オンラインセミナー等を計画しています。

研究者トーク映像

活動・アーカイブ

科学コミュニケーターより

加藤 さくら

加藤 さくら

歩く、ジャンプする、投げる……。どれもなにげない動作ですが、自分がどのように体を使っているか意識したことはありますか? 「体を動かす」って単純なようで、とても複雑なんです。 研究分野の異なる4人の先生が語る、「運動能力」の未来を一緒に体感しましょう!