| 講演名 | 2003/3/12 生物規範型の移動運動を制御するアナログCOMS回路 : Amari-HopfieldアナログCPG回路とWilson-CowanアナログCPG回路の比較 中田 一紀, 浅井 哲也, 雨宮 好仁, |
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| 抄録(和) | 本研究では、ロポティクスにおける「生物規範型の移動運動の制御」を行うアナログCMOS回路の提案を行う。生物の歩行や遊泳、飛翔などの移動運動は、CPG (Central Pattern Genenratror)とよぱれる中枢神経系により生成/制御される。近年、このCPGによる移動運動の制御をロポティクスに対して応用する研究が数多く進められてきた。しかし、そのような研究のほとんどはディジタルプロセッサによる逐次処理を行うものであり,実時間処理に伴う計算量や消費電力、消費面積などの点で問題が少なくない.そこで本研究では,ロポティクスにおける移動運動の制御,特にリズム協調運動の制御を行うCPGのアナログCMOS回路化を行う。また、アナログ回路の非線形性を生かすために、Amari-Hopfield神経振動子モデルとWilson-Cowan神経振動子モデルのそれぞれに基づくネットワークモデルを考え、両者の回路化を行った。SPICEシュミレーションにより、それぞれの回路において複数の振動バターンの生成と外乱に対する安定性を確認した。 |
| 抄録(英) | In this report, we propose analog CMOS circuits that control rhythmic movements of locomotion in robotics. Animal locomotion, such as walking, running, swimming and flying is generated and controlled by the biological neural network, called the central pattern generator (CPG). In recent years, many researchers have applied CPG to movement control in robotics. However, most of these have been developed with digital processors that have several problems such as high power consumption. Hence, we designed two analog CMOS circuits that control rhythmic coordination of locomotion in robotics. In order to make use of the nonlinerity of analog circuit efficiently, each circuit is based on the Amari-Hopfield neuron model and Wilson-Cowan neuron model respectively. We confirmed operation of the circuits by using SPICE. As a result, it was shown that each circuit has the capability of generating various rhythmic patterns and the stability against disturbance. |
| キーワード(和) | アナログCMOS回路 / CPG / 結合神経振動子 / 移動運動 / 運動制御 |
| キーワード(英) | Analog CMOS circuit / CPG / Coupled neural oscillators / Locomotion / Movement control |
| 資料番号 | NC2002-205 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2003/3/12(から1日開催) |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 生物規範型の移動運動を制御するアナログCOMS回路 : Amari-HopfieldアナログCPG回路とWilson-CowanアナログCPG回路の比較 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analog CMOS Circuits for Bio-Inspired Locomotion Controller : A Comparison with Amari-Hopfield Analog CPG Circuit and Wilson-Cowan Analog CPG Circuit |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | アナログCMOS回路 / Analog CMOS circuit |
| キーワード(2)（和/英） | CPG / CPG |
| キーワード(3)（和/英） | 結合神経振動子 / Coupled neural oscillators |
| キーワード(4)（和/英） | 移動運動 / Locomotion |
| キーワード(5)（和/英） | 運動制御 / Movement control |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中田 一紀 / Kazuki NAKADA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学工学部電子情報工学科 Department of Electrical Engineering, Hokkaido University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 浅井 哲也 / Tetsuya ASAI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学工学部電子情報工学科 Department of Electrical Engineering, Hokkaido University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 雨宮 好仁 / Yoshihito AMEMIYA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学工学部電子情報工学科 Department of Electrical Engineering, Hokkaido University |
| 発表年月日 | 2003/3/12 |
| 資料番号 | NC2002-205 |
| 巻番号（vol） | vol.102 |
| 号番号（no） | 731 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |