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2015 Fiscal Year Annual Research Report

特異な対称構造を持つクモヒトデから探る振る舞いの多様性の発現機序

Research Project

Project/Area Number 24246074
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

石黒 章夫  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90232280)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 青沼 仁志  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (20333643)
松坂 義哉  東北大学, 医学系研究科, 講師 (30312557)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords自律分散制御 / クモヒトデ / 腕間協調 / 腕内強調 / 振る舞いの多様性
Outline of Annual Research Achievements

最終年度に得た結果を以下に具体的に示す:
(1) いかなる動物ロコモーションも,環境から得られる反力が推進に利するものか否かを瞬時に峻別して,推進に利する反力のみを積極的に活用することで生み出されているという,原点回帰のアイデアに立ち戻ってこれまでに構築したモデルを再考察した.その結果,「手応え(TEGOTAE)」という概念を導入するに至った.ここでいう手応えとは,制御器の意図とその意図に従って行動を行った結果,環境から得られた反力との整合性を表している.この手応えを定量化する関数(手応え関数)に基づいて,クモヒトデの腕間協調メカニズムの立式化を試みたところ,従来モデルに比べて見通しの良い表現を得ることができた.この数理モデルをシミュレーションで検証したところ,残存腕数に応じて生物学的にも妥当な振る舞いが発現することを確認した.
(2) 上記(1)で得られた,手応えに基づく腕間協調に関する数理モデルを,クモヒトデ型ロボット実機を製作し,実装したところ,シミュレーション結果を整合する結果を得た.このことは,手応えに基づく数理モデルが,実世界とのインタラクションを要請される行動主体の振る舞い生成において重要な指導原理となる可能性を示唆している.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] 局所麻酔実験から探るクモヒトデ神経系の分散性と機能局在2016

    • Author(s)
      松坂義也,佐藤英毅,加納剛史,青沼仁志,石黒章夫
    • Organizer
      第93回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] 腕を切断してもへこたれない生物「クモヒトデ」に学ぶレジリアントなシステムの設計論2015

    • Author(s)
      加納剛史
    • Organizer
      平成27年度第4回ブレインウェア研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-27
    • Invited
  • [Presentation] Intra-limb Coordination Mechanism of Ophiuroid Locomotion2015

    • Author(s)
      T. Ono, T. Kano, H. Aonuma, Y. Matsuzaka, and A. Ishiguro
    • Organizer
      2015年日本数理生物学会/日中韓数理生物学コロキウム合同大会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境からの手応えを活用するクモヒトデのロコモーションに内在する自律分散制御則2015

    • Author(s)
      小野達也,加納剛史,青沼仁志,松坂義哉,石黒章夫
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC2015)
    • Place of Presentation
      みやこメッセ(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-05-17 – 2015-05-19

URL: 

Published: 2017-01-06  

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