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多足歩行動物の歩行パターンの生成・学習に関する数理モデル

研究課題

研究課題/領域番号 10750199
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関山口大学 (1999)
理化学研究所 (1998)

研究代表者

西井 淳  山口大学, 理学部, 助教授 (00242040)

研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード多足歩行動物 / 歩行パターン / エネルギー最適化 / 運動学習 / 学習制御 / エネルギー効率 / 最適性 / 神経振動子
研究概要

前年度に理論的に考察した、エネルギー効率を最適にする多足歩行動物の歩行パターンに関する結果に基づき本年度は,以下を行った。
・実際の動物の歩行パターンの計測実験を行い、理論的に得られている最適な歩行パターンとの比較検討を行った。これにより、速度の変化に伴う脚の運動周期・スタンス長・ストライド長の変化の特徴は、エネルギー効率を最適にする歩行パターンの特徴とよく一致することがわかった。また、動物に負荷をかけた時の歩行パターンの変化も、エネルギー効率最適化の基準により、よく説明できることが明らかになった。以上の成果に関しては、現在論文発表の準備をすすめている。
・動物の歩行の運動指令は、周期的な自律発火を示す神経振動子により発生されていることが知られている。すなわち周期的な神経系の活動と、脚などの物理的な振り子が相互に引き込み合うことにより、物理系の固有振動数に近いエネルギー効率の良い運動を実現していると考えられる。このような物理系の特徴に応じた運動の学習・制御を神経振動子により行うための学習制御モデルの提案・検討を行ない、その成果は論文にまとめ発表を行った。

報告書

(2件)
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] J.Nishii: "Learning model for coupled neural oscillators"Network: Computation in Neural Systems. 10. 213-226 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J.Nishii: "A learning model of a periodic locomotor pattern by the central pattern generator"Adaptive Behavior. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西井 淳: "昆虫の歩行パターンのエネルギー効率に基づく最適性の検討" 電子情報通信学会論文集. J81-D11・10. 2430-2437 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Nishii: "Gait pattern and energetic cost in hexapods" Proc of 20th Annual International Conference of the IEEE Engineer-ing in Medicine and Biology Society. 20・5. 2430-2433 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Nishii: "A learning model for oscillatory networks" Neural Networks. 11. 249-257 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Nishii: "A learning model of a periodic locomotor pattern by the central pattern generator" Adaptive Behavior. (in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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