| 研究概要 |
(1) 2関節筋を持つ2次元跳躍ロボットによる下肢筋肉の機能の構成的理解
5対9筋の筋骨格構造を持ち,ヒトと相似な位置に重心のある上体を持つヒューマノイドロボットを構成し,跳躍実験を行うことによって,特に二関節筋の果たす機能についての調査を行った.その結果,上体がある場合には,ない場合と比較すると,特に腰回りの2関節筋,ハムストリングと大腿直筋が振る舞いの変化に影響を与えることが分かった.また,ハムストリングについて,着地時と離床時で,胴体の姿勢変化に対する影響が異なることを実験的に示した.
(2) 四脚ロボットにおける胴体の可変剛性と歩行安定性に関する考察
柔らかさをモータによって変化させることができる背骨を装備した四脚ロボットを開発し,その剛性変化と,歩行の様相についての実験を行った.その結果,脚を振動的に動かすときに,ロボットを歩行させるのに適した背骨の柔軟性が存在することが分かった.
(3) 生体ヘビの観察に基づくシミュレーションとヘビ様の筋骨格系を持つヘビ型ロボットの構築
従来の生物学による知見,実験動物の解剖・CT撮像による知見から,ヘビは一般的な哺乳動物に比較してきわめて長い体軸筋を多数駆動することで適応的なロコモーションを実現していることが分かった.この筋骨格構造が運動においてどのように作用するかを詳細に解析するため,動物実験から得た骨格の詳細な形状や筋付着点の座標,筋の束の断面上の座標等のデータを用いてコンピュータ内に仮想的なヘビの動力学モデルを構築した.また,ヘビの詳細な筋骨格系のデータに基づき,ヘビと同様の2種類の筋(半棘筋-棘筋と腸肋筋)の7関節筋(1シャーシあたり実ヘビの3椎骨を対応させた)6本の束が左右各2本ずつ通る構造を持った空気圧型ヘビ型ロボットPAS-2を設計,開発した.
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