| 講演名 | 2012-09-20 四足歩行運動パターンを制御するアナログ回路設計の試み 前田 義信, 久保田 真仁, 鈴木 康之, 野村 泰伸, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 歩行のようなリズム運動は中枢パターン発生器(CPG)によって生成されると考えられている.Rybakら(2006)は生理学実験から得たデータを説明するために, Hodgkin-Huxley型方程式を用いた数理モデルを提案した.そこでは主動筋と措抗筋を交互に活動させるための相互抑制型神経ネットワークが構成される.我々はこれまで,Rybakらの数理CPGモデ、ルを回路CPGモデルで再現してきた.回路CPGモデ、ルをロボットの歩行へ応用するためには,各肢の動きを制御する回路CPGモデ、ル群を統一的に制御する上位レベルの回路が必要となる.例えば,四肢動物の歩行を再現するには, walk, trot, pace, gal1op, boundとして知られるリズム運動(歩容)を再現する必要がある.本研究では,歩容の再現を目的に,四肢の各CPGを制御する上位レベルの回路を設計し,そのダイナミクスをSPICEシミュレーションで調べた.そして,唯一つのパラメータ値を変えるだけで四肢のリズム運動を再現する回路を構築した.本報告では各歩容の例を示す. |
| 抄録(英) | A rhythmic motion such as a locomotion is generated by the central pattern generator, or the CPG. Rybak et al. (2006) proposed a mathematical model using the Hodgkin-Huxley type equations to explain the experimental results. Their model was composed of reciprocally inhibited neural networks to activate alternating behaviors of agonist and antagonist muscles. We have constructed a hardware CPG model reproducing the mathematical CPG model proposed by Rybak et al. In order to apply the hardware CPG model to locomotion of industrial robots, it is necessary to add another circuit system onto the upper level to control all the hardware CPG models that manipulate the motion of the particular leg. For example, we need to reproduce rhythmic motion (gait), such as walk, trot, pace, gallop, and bound, to reproduce locomotion of four-leg animals in the robot. In this technical report, we designed a circuit network to control the activation of CPGs, and investigated the gait using the SPICE simulation. Furthermore, we showed that only the one parameter, which was the amplitude of the signal sent from the midbrain locomotor region (MLR), could change the gait. |
| キーワード(和) | 中枢パターン発生器 / 歩容 / 負性抵抗 / リミットサイクル |
| キーワード(英) | Central pattern generator / Gait / Negative resistance / Limit cycle |
| 資料番号 | CAS2012-31,NLP2012-57 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CAS |
|---|---|
| 開催期間 | 2012/9/13(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 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 | Circuits and Systems (CAS) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 四足歩行運動パターンを制御するアナログ回路設計の試み |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An Analog Circuit Design Controlling Quadruped Locomotion Patterns |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 中枢パターン発生器 / Central pattern generator |
| キーワード(2)（和/英） | 歩容 / Gait |
| キーワード(3)（和/英） | 負性抵抗 / Negative resistance |
| キーワード(4)（和/英） | リミットサイクル / Limit cycle |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 前田 義信 / Yoshinobu MAEDA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology,Niigata University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 久保田 真仁 / Masahito KUBOTA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology,Niigata University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 鈴木 康之 / Yasuyuki SUZUKI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科 Graduate School of Engineering Science,Osaka University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 野村 泰伸 / Taishin NOMURA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科 Graduate School of Engineering Science,Osaka University |
| 発表年月日 | 2012-09-20 |
| 資料番号 | CAS2012-31,NLP2012-57 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 204 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |