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全方位移動型昆虫トレッドミルを用いた昆虫の状況適応的な行動選択過程のモデル化

Research Project

Project/Area Number 18H05889
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section 0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

志垣 俊介  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (50825289)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords全方位移動型昆虫トレッドミル / カイコガ雄成虫 / 匂い源探索 / 生物模倣型ロボティクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,カイコガ雄成虫の雌探索行動を主な観測対象として,昆虫が有する環境・身体の特性と神経情報処理の相互作用から生じる状況適応的な行動選択指標の獲得に取り組む.2018年度は,研究計画に沿って全方位移動型昆虫トレッドミルという新奇の計測系の設計と構築を行い,システムの評価実験を実施した.主に,カイコガの行動計測系と駆動のための制御系設計を行った.
全方位移動型昆虫トレッドミルは昆虫(カイコガ)の行動量に応じて移動するため,カイコガは計測装置上にいながら実環境下を匂い源探索する.そのため,従来の特殊環境下での生物実験から脱し,よりリアルな状況下での嗅覚刺激に対する適応行動が計測可能となる.
カイコガは多脚昆虫であることから進行方向に対して直行する方向にも移動することが考えられる.そこで,全方位移動型昆虫トレッドミルの駆動系には全方向に移動可能なオムニホイールを採用し,カイコガの移動量を制約無しに反映するようにした.全方位移動型昆虫トレッドミル自体の移動速度はトレッドミルで計測されるカイコガの移動速度と同じになるように制御器を構築した.
全方位移動型昆虫トレッドミルのカイコガ行動計測系と移動のための駆動系の評価実験として,全方位移動型昆虫トレッドミルにカイコガを配置し,フェロモン源探索を行わせた.その結果,システムは探索の初期姿勢に関係なくフェロモン源に定位可能であった.このことから,全方位移動型昆虫トレッドミルの基礎設計に成功した.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Modeling of Adaptive Chemical Plume Tracing Algorithm of Insect using Fuzzy Inference2019

    • Author(s)
      Shunsuke Shigaki, Yusuke Shiota, Daisuke Kurabayashi and Ryohei Kanzaki
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Fuzzy Systems

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 昆虫の適応行動理解のための移動型トレッドミルの構築2019

    • Author(s)
      志垣俊介,眞田一志,倉林大輔
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 平行リンク機構を用いた能動的なサンプリング範囲切り替えシステムの構築 - 匂い源探索における効果検証 -2019

    • Author(s)
      岡島慶,志垣俊介,眞田一志,倉林大輔
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Omnidirectional Mobile Treadmill for Neuroethology2019

    • Author(s)
      S. Shigaki, K. Sanada and D. Kurabayashi
    • Organizer
      8th Intl Conf on Biomimetic and Biohybrid Systems (Living Machines 2019)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of odor source localization strategy algorithm of silkworm moth with information entropy2018

    • Author(s)
      S. Shigaki, Cesar Hernandez Reyes and D. Kurabayashi
    • Organizer
      The 40th Annual Meeting Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 情報エントロピを用いた昆虫模倣型匂い源探索戦略の解析2018

    • Author(s)
      志垣俊介,倉林大輔
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-08-27   Modified: 2019-12-27  

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