| 研究課題/領域番号 |
17KK0109
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
制御・システム工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大脇 大 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40551908)
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| 研究期間 (年度) |
2018 – 2020
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
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| キーワード | Motion Hacking / 筋電気刺激 / 昆虫 / 脚間協調 / 介入法 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ナナフシの神経生理学的，動物行動学的研究，ならびにその知見を用いたモデル化，ロボットへの適用に関して高い業績を上げている研究機関であるBielefeld大学 (独)において，申請者が提唱している「運動へのシステム工学的介入による生物の適応メカニズムの解明」というアプローチを発展させた．具体的には，昆虫自身の感覚運動機能を残存させた状態で，筋への電気刺激により，脚の運動をハッキングする方法論(Motion Hacking法)を確立し，介入者の意図どおりに脚の運動を変化させたときの昆虫自身の神経系による脚間協調過程を観察し，脚間協調メカニズムの解明を試みた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
外部からの筋電気刺激によって，昆虫の歩行中の脚運動に介入することを可能とするMotion Hacking法を確立することに成功した．具体的には，筋刺激時間-生成トルクの間の線形関係に基づく生成トルクモデルを構築したことにより，脚運動の制御可能性を示した．この知見は，歩行運動中の脚運動への介入実験とそのデータ収集に有効活用でき，今後の歩行メカニズム解明に有用である．社会的意義としては，本研究により示唆された昆虫の脚間協調制御メカニズムをロボットに実装することにより，昆虫に比肩する適応能力を有し，脚の切断などの故障に対してレジリアントな歩行ロボットシステムの構築につながる．
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