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シミュレーションとロボットを用いた4足動物の移動パターン生成原理の追究と評価

研究課題

研究課題/領域番号 15K05887
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関茨城大学

研究代表者

福岡 泰宏  茨城大学, 工学部, 准教授 (40418679)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード歩行ロボット / ロボット / 4足ロボット / シミュレーション / 4足モデル / 移動パターン
研究成果の概要

4足動物は移動速度に合わせて4脚の振り方(移動パターン)をwalk, trot, gallopなどと切り替えていることが知られているが,なぜそのようになるのかは生物学においても未だ明確にはわかっていない.本研究では,2階層Central Pattern Generator (CPG)と呼ばれる歩行走行のリズムを生み出す神経系を持つ猫のシミュレーション4脚モデルを構築し,walk,trotの自律歩容遷移が可能なことを実証した.また,人工筋肉アクチュエータにより駆動する後2脚のロボットを構築し,そのCPGモデルを用いてステッピングが可能であることを確認した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Energy evaluation of a bio-inspired gait modulation method for quadrupedal locomotion2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fukuoka, Kota Fukino, Yasushi Habu and Yoshikazu Mori
    • 雑誌名

      Bioinspiration & Biomimetics

      巻: 10 号: 4 ページ: 046017-046017

    • DOI

      10.1088/1748-3190/10/4/046017

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Bio-inspired gait transition for quadruped robots2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukuoka
    • 学会等名
      the 2nd international symposium on swarm behavior and bio-inspired robotics (SWARM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物の神経構造と筋骨格を模した4脚動物モデルによる歩容遷移現象の創発2017

    • 著者名/発表者名
      羽部 安史,福井 諭,石原 淳也,福岡 泰宏
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4脚ロボットにおける自律歩容遷移とそれに伴うロバスト性の向上2017

    • 著者名/発表者名
      福井貴大,福岡泰宏
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4脚動物の歩行走行メカニズムの工学的解明2016

    • 著者名/発表者名
      羽部 安史, 宇多 慶一郎, 戸部 仁貴, 福井 諭, 石原 淳也, 青島 伸一, 福岡 泰宏
    • 学会等名
      2016年精密工学会・秋季大会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 4脚ロボットによる動物のような滑らかな歩行走行の実現2016

    • 著者名/発表者名
      福井貴大,青島伸一,福岡泰宏
    • 学会等名
      2016年精密工学会・秋季大会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 除脳猫を模倣した4脚動物モデルによる歩容遷移機能の創発2015

    • 著者名/発表者名
      宇多 慶一郎,戸部 仁貴,福井 諭,石原 淳也, 福岡 泰宏
    • 学会等名
      計測自動制御学会SI部門講演会SI2015
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市熱田区)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 前庭感覚に基づく4 脚ロボットの自律歩容遷移2015

    • 著者名/発表者名
      福井貴大,福岡泰宏,青島伸一
    • 学会等名
      第33 回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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