2022 Fiscal Year Annual Research Report

四脚ロボットを用いた四足動物の歩容生成・遷移・適応メカニズムの構成論的理解

Research Project

Project/Area Number	21J23064
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Research Fellow	古殿幸大京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY)	2021-04-28 – 2024-03-31
Keywords	歩容生成 / 構成論的アプローチ / split-belt適応
Outline of Annual Research Achievements	四足動物としてネコの歩容生成メカニズムを構成論的に理解することを目指している．本研究は前年度に引き続き，主に脊髄機能に着目し，歩容遷移ならびに歩容適応の観点から研究を進めている．歩容遷移の準備段階として，腰伸展と屈曲の変化が離地条件にどのような影響を与え，それを通してどのような歩容が生成されるのか，その関係性を明らかにすることを目指した．脚先軌道を変化させて試行を行った結果，目標着地位置を前方に動かすことで生成される歩容が，同側脚間同位相であるpace歩容から，対角脚間同位相であるtrot歩容に変化することをシミュレーションにより示した．ただし，移動速度やベルト速度変化に伴う歩容遷移は実現できていない．歩容適応として前年度に引き続きsplit-belt実験を行った．それと並行して，これまでに得られた研究成果をまとめ，また問題点の洗い出しを行った．結果，脊髄レベルでの適応過程が不十分であり，提案した歩容生成メカニズムの見直しが必要であると判断した．以上の研究を基に，本研究の課題遂行のためには，まず脊髄レベルでの歩容生成を構成論的に理解することが重要であるという結論に至った．そこで，次年度に向けて，脊髄レベルでの歩容遷移・適応メカニズムを構成論的に理解可能な，シミュレーションモデルの作成を行った．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 得られた研究成果をまとめた結果，提案した歩容生成メカニズムは不十分であり，よりプリミティブな脊髄レベルの歩容生成メカニズムを考えなおす必要があると判断した．そのため，シミュレーションモデルや実験方法等の見直しが必要となり，進捗状況としてやや遅れている．
Strategy for Future Research Activity	脊髄レベルでの歩容生成メカニズムを提案し評価するため，従来用いてきた四脚モデルではなく後二脚モデルを作成する．これを用い，脊髄ネコ実験を参考にしながら歩容遷移・適応シミュレーションを行う．また，提案メカニズムの妥当性を向上させるため，シミュレーションだけではなく四脚ロボットを用いた実験も行い，得られた結果を通して評価する．