ニホンザルの神経筋骨格モデルに基づく適応的歩行運動実現メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 19760173
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 青井 伸也 京都大学, 工学研究科, 助教 (60432366)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 2,520千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
• キーワード: バイオメカニクス / ニホンザル / 歩行運動 / 動力学シミュレータ / ヒト / 神経筋骨格モデル / リズムパターン生成器(CPG) / EMGデータ / 床反力データ / 神経制御系モデル / 歩行リズム生成器

研究概要

本研究課題では,ニホンザルの詳細な解剖学データから3元筋骨格モデルを作成し,計測した歩行キネマティクスに基づいてニホンザルの歩行運動をコンピュータ上で動力学的に再現することを可能とした.更に,適応的な歩行生成に寄与する神経制御系の役割を調べるために脊髄のリズムパターン生成器の新たな数理モデルを構築し,位相リセットという概念が,神経制御系における機能として適応的な歩行生成に大きく寄与するという示唆を得ることができた.

研究成果

• [雑誌論文] Evaluating Functional Roles of Phase Resetting in Generation of Adaptive Human Bipedal Walking with a Physiologically Based Model of the Spinal Pattern Generator (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Aoi, N. Ogihara, T. Funato, Y. Sugimoto, K. Tsuchiya
  • 雑誌名: Biological Cybernetics Vo.102,No.5 ページ: 373-387
  • NAID: 120002511406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluating Functional Roles of Phase Resetting in Generation of Adaptive Human Bipedal Walking with a Physiologically Based Model of the Spinal Pattern Generator (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Aoi, N.Ogihara, T.Funato, Y.Sugimoto, K.Tsuchiya
  • 雑誌名: Biological Cybernetics 102 ページ: 373-387
  • NAID: 120002511406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Anatomically Based Whole-body Musculoskeletal Model of the Japanese Macaque(Macaca fuscata) (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Ogihara, H. Makishima, S. Aoi, Y. Sugimoto, K. Tsuchiya, M. Nakatsukasa
  • 雑誌名: American Journal of Physical Anthropology Vol.139,No.3 ページ: 323-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経筋骨格モデルに基づくヒトの歩行シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 青井伸也, 荻原直道
  • 雑誌名: 計測と制御 Vol.48,No.9 ページ: 687-692
  • NAID: 10025524318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Anatomically Based Whole-Body Musculoskeletal Model of the Japanese Macaque (Macaca fuscata) (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Ogihara, H.Makishima, S.Aoi, Y.Sugimoto, K.Tsuchiya, M.Nakatsukasa
  • 雑誌名: American Journal of Physical Anthropology 139 ページ: 323-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経筋骨格モデルに基づくヒトの歩行シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 青井伸也, 荻原直道
  • 雑誌名: 計測と制御 48 ページ: 687-692
  • NAID: 10025524318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulating Adaptive Human Bipedal Locomotion Based on Phase Resetting Using Foot-Contact Information (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Aoi, N. Ogihara, Y. Sugimoto, K. Tsuchiya
  • 雑誌名: Advanced Robotics Vol.22,No.15 ページ: 1697-1713
  • NAID: 10025777545
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulating Adaptive Human Bipedal Locomotion Based on Phase Resetting Using Foot-Contact Information (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Aoi, N. Ogihara, Y. Sugimoto, K. Tsuchiva
  • 雑誌名: Advanced Robotics 22 ページ: 1697-1713
  • NAID: 10025777545
  • 査読あり
• [学会発表] ヒトの神経筋骨格モデルに基づく適応的歩行生成における位相リセットの役割の考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青井伸也, 荻原直道, 舩戸徹郎, 杉本靖博, 土屋和雄
  • 学会等名: 第22回自律分散システム・シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2010-01-31
• [学会発表] Generation of Adaptive Human Bipedal Locomotion Based on a Neuromusculoskeletal Model (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Aoi, N. Ogihara, T. Funato, Y. Sugimoto, K. Tsuchiya
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Mobiligence
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] ニホンザルの筋骨格モデルに基づく歩行分析と歩行遷移ロボットの紹介 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青井伸也, 荻原直道, 土屋和雄
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2009・ランチライムセミナー
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] Computer Simulation of Adaptive Human Bipedal Locomotion Based on Phase Resetting Using Foot Contact Information (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Aoi, N. Ogihara, Y. Sugimoto, K. Tsuchiya
  • 学会等名: th Int. Symp. on Adaptive Motion of Animals and Machines
  • 発表場所: Cleveland, Ohio, USA
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] Computer Simulation of Adaptive Human Bipedal Locomotion Based on Phase Resetting Using Foot Contact Information (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Aoi, N. Ogihara, Y. Sugimoto, K. Tsuchiva
  • 学会等名: 4th Int. Symp. on Adaptive Motion of Animals and Machines
  • 発表場所: Cleveland, Ohio, USA
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] ヒトの2次元神経筋骨格モデルに基づく歩行生成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青井伸也, 土屋和雄, 荻原直道, 杉本靖博
  • 学会等名: 第20回自律分散システム・シンポジウム
  • 発表場所: 信州上諏訪温泉浜の湯
  • 年月日: 2008-01-25
• [学会発表] ヒトの2次元神経筋骨格モデルに基づく歩行生成 (2008)
  • 著者名/発表者名: ○青井伸也, 土屋和雄, 荻原直道, 杉本靖博
  • 学会等名: 第20回 自律分散システム・シンポジウム
  • 発表場所: 信州上諏訪温泉 浜の湯
  • 年月日: 2008-01-25
• [学会発表] ヒトの神経筋骨格モデルに基づく歩行生成-FB制御機構の考察- (2007)
  • 著者名/発表者名: 青井伸也, 土屋和雄, 荻原直道, 杉本靖博
  • 学会等名: 第8回SICE SI部門講演会
  • 発表場所: 広島国際大学国際教育センター
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] ヒトの神経筋骨格モデルに基づく歩行生成-FB制御機構の考察- (2007)
  • 著者名/発表者名: ○青井伸也, 土屋和雄, 荻原直道, 杉本靖博
  • 学会等名: 第8回SICE S1部門講演会
  • 発表場所: 広島国際大学 国際教育センター
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 神経-筋骨格モデルに基づく動物の歩行解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 土屋和雄, 青井伸也, 荻原直道
  • 学会等名: (社)日本機械学会創立110周年記念2007年度年次大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] 神経-筋骨格モデルに基づく動物の歩行解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 土屋和雄, ○青井伸也, 荻原直道
  • 学会等名: (社)日本機械学会 創立110周年記念 2007年度年次大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2007-09-10