2020 Fiscal Year Research-status Report
自由な身体形態をもつ生物・ロボットのロコモーション：進化の隙間から空想生物まで
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19K21974
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石川 将人 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20323826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石黒 章夫 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90232280)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 生物とロボットのロコモーション / モルフォフリー制御 / 空想生物 / 進化生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，身体が発現する運動（特にロコモーション）の制御にあたり，身体の形状に基づいてテイラーメイドの制御則を設計するのでなく，モジュラー化された制御則を身体にあまねく埋め込むことで，形態に固有の運動を自発的に生じるメカニズム（モルフォフリー制御）に着目している．本年度は，大きく分けて以下の４つの課題について取り組んだ．①クランク機構で構成されたモジュラー化制御器を開発し，これを任意の(剛体あるいは柔軟の)身体に埋め込み，その運動創発について検証するという「制御器固定下でのモルフォロジー解析」を試みた．また，主として四脚動物の運動に着目し，②ウマ後脚の筋骨格構造を模した機構を，少自由度のアクチュエータで駆動することによって，この機構固有の自然な運動を創発（前年度に着手した研究の発展）したほか，③四脚生物の筋反射メカニズムを埋め込んだロボットによる運動生成の検証などを行った．さらに，④現存しない水生爬虫類である首長竜の遊泳問題に着目し，化石からわかる身体構造に制御器モジュールを導入したロボットを用いて制御実験を行い，あり得た運動の復元することによってヒレ間およびヒレ内の協調運動の解析を試みた．そのほか，本年度の研究過程で，実際のウマの運動を熟知した専門家の協力を仰ぐ機会を得，身体構造や運動の特徴についてオンラインでの集中的な意見交換を行ったが，COVID-19の影響により実地での観察・実験はかなわなかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新規に開発したBLDC駆動型四脚歩行ロボットによる検証実験が大きく進展したほか，年度の後半にリリースされた多自由度の四脚走行ロボットを導入し，共同研究プラットフォームとしての研究開発環境が整備された．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で得られた知見と開発したロボット制御実験環境を活用し，人馬一体型のロコモーション，ならびに大型多脚歩行のロコモーションの研究を進めるとともに，モルフォフリー制御の設計原理について考察する．また，並行して実際のウマの運動の解析結果を取り入れる計画としているが，COVID-19の影響により依然として実地調査が困難な場合には，シミュレーションとロボットによる再現実験を中心に進める．
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| Causes of Carryover |
COVID19の影響により,実際の生物についての実地調査を見込んでいた部分に残額が生じた．主としてウマの運動解析にかかる情報収集ならびに成果発表資料として使用する．
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Research Products
(6 results)
