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ヘビの移動形態の解明とヘビ型ロボットの研究・開発

Research Project

Project/Area Number 07245202
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

馬 書根  茨城大学, 工学部, 講師 (20250988)

Project Period (FY) 1995
Project Status Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 1995: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsバイオメカニクス / 蛇行移動原理 / 蛇行形状 / ヘビの自律運動機能 / 対地適応性 / 感覚と行動の融合 / 蛇型ロボット / 移動の知能性
Research Abstract

ヘビは、外部の環境や生理的な欲求などに従って行動し、様々な運動様式を見せる。その形態こそ単純ではあるが、その屈曲形状を能動的に変化させることによって特異な運動を生成し、様々な機能を発揮する。本研究の目的は、ヘビの形態や運動をモデルとし、ヘビの持つ様々な機能を発揮する蛇型ロボットを開発することである。そのためには、まずヘビの運動そのものを理解することが必要である。
ヘビが行なう最も典型的な運動は蛇行滑走運動である。本研究では、ヘビが行なう最も単純な運動、直進蛇行滑走をする時の駆の曲げ曲線についての検討を行なった。以下その内容を具体的に示す。
1.ヘビの動物実験を行ない、ヘビの蛇行移動形態を観察した。
2.ヘビは定常等速運動及び定常等加減速を行う場合、筋肉の出力パワーを最大に引き出すという仮定をおき、この仮定のもとでヘビの蛇行滑走体形曲線を示した。その形状は、観察したヘビの蛇行移動体形形状に非常に近いという結果を得た。
3.本研究に示したヘビの蛇行滑走形状曲線と、従来ヘビの体形曲線として提示されたクロソイド曲線、サペンノイド曲線について、滑走効率における比較検討も行なった。その結果、本研究で示したヘビの蛇行体形曲線は、ヘビの定常蛇行滑走運動時の体形形状曲線として特に有効であることが分かった。
しかし、本研究は、ヘビの定常蛇行滑走時の体形曲線の1/4周期のみについて解析検討を行なったものであり、ヘビの全体長に渡る体形形状の検討は全く行なわれていない。今後、ヘビの全体長に渡る体形形状や3次元運動時の体形形状について検討し、これらによって得られた知見で蛇型ロボットの開発を行なっていく。

Report

(1 results)
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] 馬書根: "ヘビの運動形態に関する研究-第1報:ヘビの直進蛇行移動体形曲線-21GC01:日本機械学会論文集(C編)" 62-593. 230-236 (1996)

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  • [Publications] 馬書根,他: "ヘビの運動形態の解明及び蛇型ロボットの研究開発(その1:ヘビの直進蛇行移動体形曲線)" 第13回日本ロボット学会学術講演会論文集. 3. 1163-1164 (1995)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] 馬書根,他: "ヘビの運動形態の解明及び蛇型ロボットの研究開発(その2:各種蛇行体形曲線の移動効率における比較)" 第13回日本ロボット学会学術講演会論文集. 3. 1165-1166 (1995)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] S. Ma: "A Balancing Technique to Stabilize Local Torque Optimization Solution of Redundant Manipulators" International Journal of Robotic Systems. 13-3. 177-185 (1996)

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  • [Publications] 馬書根,他: "多関節マニピュレータのための2自由度慣性モレイ駆動" 日本ロボット学会誌. 14-3. (1996)

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  • [Publications] S. Ma: "A New Formulation Technique for Local Torque Optimization of Redundant Manipulators" IEEE Transactions on Industrial Electronics. (Accepted). (1996)

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      1995 Annual Research Report

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Published: 1995-04-01   Modified: 2016-04-21  

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