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Motivation

昆虫は,陸上,水上,水中,空中など,環境に応じて運動を生成することができます.さらに,脚が数本切断されても歩くことのできるといった身体構造の変化に対しても高い適応性を有する生物です.私たちは,このような昆虫の適応的運動生成メカニズムの解明を目指しています.

Approach

昆虫は地上と水中という環境の違いに応じて瞬時に運動パターンを変容させることが報告されています[1].さらに私たちは,液体の粘度に応じて発現するパターンが遷移する[2]ことを発見しました.この観察結果から,環境から受ける反力が運動パターンの生成に寄与しているという仮説を立てました.私たちは,当研究室にて提案した局所的な荷重情報を神経系にフィードバックすることで多様な運動を生成する4脚動物の歩行モデル[3]を拡張し,昆虫の歩行モデルの構築を試みています.モデルの妥当性を,シミュレーションおよび6脚ロボットを用いた実験によって検証しています.

[1]T.Matsuura, et al., "Motor program initiation and selection in crickets, with special reference to swimming and flying behavior." Journal of Comparative Physiology A 187.12 (2002): 987-995.

[2]H.Aonuma, et al., "Cricket switches locomotion patterns from walking to swimming by evaluating reaction forces from the environment". 7th Int. Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines. Cambridge (2015).

[3]D.Owaki, et al., "Simple robot suggests physical interlimb communication is essential for quadruped walking." Journal of The Royal Society Interface (2012): rsif20120669.