2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechano-mathematical modeling approach to a study of evolution of adaptive locomotion in many-legged animals with soft body
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20K11995
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| Research Institution | Aomori University |
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Principal Investigator |
黒田 茂 青森大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (90431303)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ロコモーション / 多足動物 / ソフトボディ / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ムカデは、柔らかい体と多数の肢をもつ土壌生物で、体軸と肢の協調運動により不整地や土壌中を俊敏に移動することが知られている。本研究では、柔らかな体と多足移動とを結びつける生物の設計原理を探索することを目的として、歩容パタンが異なるオオムカデ目の2種のムカデ（日本に広く生息するトビズオオムカ デとセスジアカムカデ）を対象に（１）形態学的計測、（２）胴体の動的粘弾性計測、（３）移動時の3次元運動解析、（４）ムカデ力学モデルのプロトタイプの作成、（５）ムカデの力学的数理モデルの作成と検証を行う計画である。研究実施計画に基づき、２０２１年度はこのうち主に（２）、（３）、 (４）に取り組んだ。具体的な進捗は以下の通りである。
（２） および（３）については、２０２０年度分の研究実施計画に含めていたものである。未完了分（計測データおよび撮影データの解析）があったので、今年度も引き続きこれらに取り組んだ。概ねまとまりつつある状況だが、もう少し追加の実験／計測が必要となると思われる。また、得られたデータの一部を論文（Bioinspiration & Bimomimetics誌）にて発表した。（４） については、異なる構成によるいくつかのプロトタイプを作成することができた。プロトタイプ作成の過程で、生体と環境との相互作用（接地摩擦等）の重要性とその歩容パタンへの影響の大きさを再認識している。このため、当初計画では（５）において陸上での這行モデルのみを作成する予定であったが、より多角的にモデルの妥当性を検討するべく、遊泳モデルのプロトタイプの作成にも着手した。
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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
多少計画の未完了分を残しているが、おおむね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
２０２２年度は本研究の最終年度にあたるため、研究実施計画を着実に達成すべく努力する。最終年度の主要な研究計画は、ムカデの力学的数理モデルの作成と検証である。これに加えて、追加の実験／計測が必要な場合は随時並行して実施する。研究実績の概要でも述べたように、最終年度の研究計画を一部変更し、陸上の這行モデルに加えて遊泳モデルの作成も視野に入れて進める。また、前年度（２０２１年度）におけるプロトタイプモデルの作成で得られた知見から、現生のムカデの身体的特徴に注目するだけでなく、そこに至る進化の過程にも目を向けることが本研究の成功につながるという感触を得ている。最終的なモデル作成に向けて、このことも念頭におきながら進めていく。
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| Causes of Carryover |
購入物品に外国からの購入品も含まれていた為、外貨レートの変動により購入見込み額と実際の購入額との差額が生じた為。来年度は最終年度となる為、外貨レートの変動が生じる物品の購入を年度の後半はなるべく控える。
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