| 研究課題/領域番号 |
15K12119
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
清水 正宏 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50447140)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | アフリカツメガエル / 生体・機械ハイブリッドシステム / 遊泳運動 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，優れた遊泳能力を有するアフリカツメガエルに着目し，このカエルの生体筋で駆動されるロボットによる遊泳運動能力の実現を目的とする．ロボットは，カエルの後脚の筋骨格構造を再現し，この生体の遊泳時に主要に駆動される排腹筋を駆動源とする．その結果，作製したロボットによる，生体の運動機能の実現を達成し，その遊泳能力に対する生体力学的評価を行うことを主な目的とする．また，この研究ので培った技術を一般的なロボットにおける生体筋の利用のための布石にすることも大きな目的としている．
平成２８年度には，生体力学的評価と知能機械システムとしての高度化を行った．前年度に完成させた生体・機械ハイブリッドシステムを様々な環境で評価し，改良することで，アフリカツメガエルの適応的遊泳のメカニズムの解明を試みた．また，遊泳時における股関節，膝関節，足首関節軌道の評価を行った．生体の遊泳時の運動学的データをハイスピードカメラで計測し，構築したロボットと比較した．また，流体力学的評価のために，DPIV（可視化画像流速計測）システムによって，筋骨格構造の働きと流体力学的影響の関係を明らかにした．さまざまなロボットに実装可能とするための生体筋の工学的汎化を行った．本研究における生体筋の制御技術は，カエル型ロボットのみならず，ロボットアーム機構など，他の一般的なロボットのための生体筋の制御技術としても利用できることが期待される．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成２８年度には，生体力学的評価と知能機械システムとしての高度化を行った．生体の遊泳時の運動学的データをハイスピードカメラで計測し，構築したロボットと比較した．また，流体力学的評価のために，DPIV（可視化画像流速計測）システムによって，筋骨格構造の働きと流体力学的影響の関係を明らかにした．現在，論文の執筆を進めている．以上から，現在までの進捗状況がおおむね順調に進展していると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２９年度には，カエル型ロボットのみならず，ロボットアーム機構など，他の一般的なロボットのための生体筋の制御技術としても利用することを期待して，生体筋の長期組織培養を試みる．また，シリコン等の樹脂のパック内に生体筋アクチュエータを封入し，リンガー液等の生理学的溶液を満たすことで，空気中等の一般の環境において，生体筋を利用可能にする．そして，一連の成果を論文にまとめる．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成２８年度には，生体力学的評価と知能機械システムとしての高度化を行った．当該年度においては，主に，アフリカツメガエルの生体メスを実験のために購入した．平成２９年度に空気中等の一般の環境において利用可能な生体筋アクチュエータを開発するために，次年度使用額が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成２８年度には，生体力学的評価と知能機械システムとしての高度化に関する実験結果に基づき，平成２９年度では，空気中等の一般の環境において利用可能な生体筋アクチュエータの製作を多数行う．このため，今回生じた次年度使用額と，翌年度分として請求した助成金と合わせた額を使用する計画を立てている．
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