2018 Fiscal Year Research-status Report
ヤブガラシの把持パターン分岐メカニズムの解明と機械工学への応用
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17K18851
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
斉藤 一哉 九州大学, 芸術工学研究院, 講師 (40628723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新山 龍馬 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (00734592)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 生物模倣工学 / スマート構造 / ソフトロボティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
つる植物の1種であるヤブガラシは，”脳”も”目”も持っていないのに，自分が巻きつく対象に合わせて最適な形に巻きひげを変形させて把持している．工学的観点からこのシステムの最大の謎は，「ヤブガラシ自身は掴むものの全体形状を知らないはずなのに，何故対象に最適な把持パターンを選択できるのか」と言う点に集約される．複雑な情報処理システム(脳)を持たないヤブガラシは，単純な知覚(接触判定)と応答(曲率の生成)の繰り返しだけで，最適な把持パターンを自己組織化的に選択しているはずである．本研究課題は，工学者と植物学者が連携して上記の謎の解明に挑み，巻きひげの高度な自律最適把持メカニズムを明らかにすることで，ロボティクスや医療デバイス等に応用可能な新しいスマート構造デバイスの創製を目指すものである．
2年度目にあたる平成30年度は，29年度の成果をもとにより高効率で精度の高い3次元計測手法の構築に取り組むとともに，巻きひげ型ロボットアーム実現のための把持パターンのモデル化に取り組んだ．ソフトロボティクスの分野を中心に関連研究を調査するとともに，ロボット工学者とのディスカッションを通して，把持の成功，失敗判定メカニズムの研究，および巻きひげ型ロボットアームの構成について検討を行った．2019年1月1日から研究代表者の所属変更に伴い研究拠点を九州大学に移してからは，実験設備の再構築及び九大の関連分野の研究者との新たなネットワーク構築に注力した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は，観察・モデル提案・モデル製作の3つフェーズで進行する．２年度にあたる平成３０年度は申請時の計画通り，モデル提案フェーズを中心に研究に取り組むことができた．１月に研究代表者の所属変更に伴い実験設備の移設を行ったが，ヤブガラシの試料や栽培設備は問題なく稼働させることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に申請書に記載した計画通りに推進する．１月に研究代表者の所属変更に伴い実験設備の移設を行ったが，ヤブガラシの試料や栽培設備は問題なく稼働させることができた．新拠点の九州大学でも関連分野の研究者と積極的に交流し，成果の最大化を目指したい．
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| Causes of Carryover |
計画書で計上していた有限要素解析ソフトライセンス料（500千円）に関して，別プロジェクトで購入した共用設備が使用可能になったため今年度は購入を見送ったこと，および栽培，撮影補助に関して，設備が充実したためアルバイトを雇用せず研究代表者が自分で実施したため，これらの費用を次年度使用額として繰り越した．これらの費用は最終年度の機能実証モデルの試作を充実させることに使用する．
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