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2021 年度 研究成果報告書

四足動物の2種類のギャロップ歩容を形成する力学原理の数理的解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20K22392
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

上村 知也  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80881789)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード4脚ロボット / ギャロップ / 体幹柔軟性
研究成果の概要

四足動物は高速域でギャロップと呼ばれる歩容を用いる.本研究課題では,ギャロップにおいて体幹の曲げ伸ばし運動が重要な役割をもつことに着目し,その影響とメカニズムを数理的に解明した.まず,体幹柔軟性を持つシンプルなモデルのシミュレーションによって,体幹運動が地面から受ける反力を低減し,効率よく高速走行を達成させるメカニズムを説明した.また,シンプルな解析モデルを用いて,チーターのように体幹を曲げ伸ばしするための力学条件を求めた.

自由記述の分野

ロボティクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

動物の計測データに基づいて体幹運動が走行に与える効果は多く報告されているが,その力学原理は明らかではなかった.本研究の結果から,体幹運動がもたらす効果が力学的に明確になり,また体幹運動を達成するための条件が明らかになった.これらの成果によって動物の運動原理の理解を深められたほか,今後4脚ロボットを開発するにあたって設計指針も得られたことになる.

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公開日: 2023-01-30  

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