野球の投手は、直球はじめカーブ、 シュート、フォークボールなど様々な変化球を投げます。 ピッチングマシンは、実際の投手の代わりを務めるため、これらの変化球をすべて投球できる能力が必要です。 しかし、バッティングセンターに行った人ならわかると思いますが、市販のマシンの投球能力はあまり高くはありません。 球速は問題ないものの球種には限界があり、コントロール（投球精度）もストライクが入る程度で、あまり良くありません。 さらに、市販のマシンでは、投げることが難しい球種（変化球）があります。やや古いですが、 アニメ「メジャー」で主人公の茂野吾郎選手が投球している魔球とも呼ばれる「ジャイロボール」がその一つです。 ジャイロボールは、初速と終速の差が小さいため、打撃時のタイミング が取り難く、詰った打撃になり易いという特徴があります。 このジャイロボールを投球できるマシンの研究開発を行いました。通常のローラ式マシンは、上下二つのローラしかありませんが、上下、左右の四つのローラを有する四ローラ式ピッチングマシンです。 このマシンの最大の特徴は、左右の二つのローラを交差できる機構を持つことです。 ボールにねじり回転を与えることによって、ジャイロ回転、すなわち「ジャイロボール」を投球することができます。 また、野球ボールには幅8mm、 高さ1mm程度の縫い目がありますが、これが投球精度を悪化させる主な原因です。 そこで、投手の手指のようなボールが滑り難く柔らかいウレタンゴム製のローラを数値シミュレーションと最適化手法によって設計し、開発を行いました。 その結果、開発したピッチングマシンは、球速が160km/h超、ジャイ ロボールを含むすべての変化球が投球可能でした。 また、その投球精度は、ホームベース上で150mm未満であり、ボール2個分（ボールの直径は約72mm）未満に収まりました。 これは、キャッチャーが要求したコースつまりミットをほとんど動かすことなく捕球できるとても高い制球精度でプロ野球の投手に匹敵する高性能マシンであると言えます。

図1　四ローラ式投球メカニズム：上下左右の四ローラの回転数を任意に調整し、左右のローラを交差させて投球すると魔球ジャイロボールが投球できる。

図2　ボール投入ロ：センサとリレーが搭載されており、ボールが1個ずつ安全かつ確実に投球できる。

図3　開発した四ローラ式ピッチングマシン：中央の丸い発射ロからボールが投球される。発射口の高さや方向は背面にある液晶パネルで簡単に変更でき、オーバースローからアンダースローまですべての投手の投球が再現可能。

本格的な研究は初めてなので、難しいことも多いですか、、酒井先生は、いつも優しい雰囲気で、分からない箇所があればその都度丁寧に説明してくれます。 先生が親身になって教えてくれるので、一つのテーマに打ち込むことに、とてもやりがいを感じています。