| 研究課題/領域番号 |
18K13723
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
安部 祐一 東北大学, 工学研究科, 助教 (90778622)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 多足歩行 / 進行波 / 後退波 / 肢間協調 / 感覚フィードバック / 波 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，多足生物の歩行に見られる多様な波（進行波，後退波，わきだし波）の生成原理と機能を数理的に解明し，その知見をロボットに応用することを目的に，以下の課題に中心的に取り組んだ．(1)波の生成原理：単純な数理モデルを作成し，感覚フィードバックの効果により進行波，後退波，わき出し波に対応する3種類の歩容が生成されることを明らかにした．また解析解の導出により原理を脚数に対して一般化し，さらに沈み込み波が存在しない理由を力学系の写像構造から明らかにした．(2)波の機能：進行波と後退波が胴体振動に与える影響の相違を調べ，後退波の方が胴体の振動を抑制し，速度向上に寄与する効果があることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
感覚フィードバックを通した身体と神経系の相互作用は，脚をもつ生物の歩容生成や適応的な歩容に重要な役割を果たしており，その効果を理解してロボット制御に応用することは，学術的にも社会的にも重要な課題である．本研究では，シンプルな数理モデルを用いることによって，感覚フィードバックにより多足生物で観測される多様な波を生成できることを示し，さらにこの原理を脚数に対して一般化することに成功した．また，生物の歩行戦略を理解してロボットの運動機能を向上させることも重要な課題であり，本研究では，特に後退波がもつ胴体運動に対する機能（振動抑制機能と速度向上）を数理モデルで明らかにした．
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