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Achieving bipedal locomotion by using instability: Exploring the origin of human bipedalism

利用不稳定性实现双足运动：探索人类双足行走的起源

基本信息

批准号：
20H00229
负责人：
青井伸也
金额：
$ 28.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和3年度も昨年度に引き続き、神経生理学、進化人類学・生体力学、システム工学、力学系理論を基盤とする研究グループが共同して、研究目的の遂行に向けて研究を推進した。特に、無拘束なニホンザルの二足歩行時と四足歩行時に一次運動野・下肢領域から単一神経細胞活動を記録し、それぞれの歩容時の細胞活動様式を比較した。その結果、二足歩行では歩行周期中の着地相、特に両脚支持期に発射頻度のピーク値を示す細胞が有意に増加することが明らかになった。この結果より、ニホンザルの一次運動野は歩行の遂行において、支持脚の間での円滑な重心の受け渡しに寄与することが示唆された。さらに、昨年度に無拘束なニホンザルの四足歩行時と二足歩行時のそれぞれで計測した筋電図を、非負値行列因子分解を用いて同定した時間パターンと空間パターンを四足歩行時と二足歩行時で比較し、それぞれの歩容に共通する時間パターンや空間パターン、それぞれの歩容に特異な時間パターンや空間パターンを調べた。その結果、ニホンザルの四足歩行と二足歩行の運動制御にかかわる筋シナジーの詳細な時空間構造が明らかになった。そして、この筋電図の筋シナジー解析より明らかにした時間パターンと空間パターンを参考にして昨年度に構築したニホンザルの神経筋骨格モデルの動力学シミュレーションにおいて、パラメータ最適化の計算手法を用いることで、四足歩行から二足歩行への安定な歩容遷移を成功させた。

In the last year of the year, Ling and his colleagues introduced the science of physiology, physiology, physiology and mechanics of human beings, and the basic theories of the department of mechanics and mechanics. Special restrictions should be made on the use of bipeds and quadrupeds in the field of lower extremities. There is a record of cell activity in the lower extremities, and a comparison of cell activity in the lower extremities. The results show that the phase of the ground is affected during the biped line cycle, and the radiation intensity of the special foot support period indicates that the cell is interested in adding the signal to the cell. The results show that the center of gravity should be sent to the center of gravity in the first place, and the center of gravity should be sent to the center of gravity. Last year, two-legged travel time, four-legged travel time, two-legged travel time, four-legged travel time, two-legged travel time comparison, and so on. Let's talk about special time, spare time, space, space, etc. According to the results of the test, the four-legged train, the two-legged train and the biped train are used to make and control the operation of the train. The mechanical and mechanical properties of the two-legged bridge were analyzed in terms of time, time, space, space and reference. In the last year, the mechanical properties of the two-legged train were analyzed, and the most efficient calculation methods were used to calculate the stability of the vehicle.

项目成果

期刊论文数量（49）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シンプルモデルに基づく位相リセットのストライド時間の長期相関への寄与の解析

基于简单模型分析相位重置步幅时间对长期相关性的贡献

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sun Yun;Li Pengpeng;Kauppinen Esko I.;Sun Dong-Ming;Ohno Yutaka;Hideki Miyachi;岡本耕太，青井伸也，大林一平，國府寛司，泉田啓，土屋和雄
通讯作者：
岡本耕太，青井伸也，大林一平，國府寛司，泉田啓，土屋和雄

Learning dynamics of the logistic maps by Reservoir Computing

通过储层计算学习逻辑图的动态

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Kokubu
通讯作者：
Hiroshi Kokubu

Boundary crisis by heteroclinic tangency in passive dynamic walking

被动动态行走中异宿相切的边界危机

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shimomura Mitsuhiko;Chauvet Nicolas;Hasegawa Mikio;Naruse Makoto;K. Okamoto，S. Aoi，I. Obayashi，H. Kokubu，K. Senda，K. Tsuchiya
通讯作者：
K. Okamoto，S. Aoi，I. Obayashi，H. Kokubu，K. Senda，K. Tsuchiya

Dynamical analysis of the effect of fore-hind offset of the center of mass on bounding gait

质心前后偏移对弹跳步态影响的动力学分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Furusawa Shinpei;Nakanishi Yusuke;Yomogida Yohei;Sato Yuta;Zheng Yongjia;Tanaka Takumi;Yanagi Kazuhiro;Suenaga Kazu;Maruyama Shigeo;Xiang Rong;Miyata Yasumitsu;T. Yamada，M. Adachi，T. Kamimura，S. Aoi，K. Tsuchiya，F. Matsuno
通讯作者：
T. Yamada，M. Adachi，T. Kamimura，S. Aoi，K. Tsuchiya，F. Matsuno

チーターの体幹曲げ運動が高速走行に与える影響のシンプルモデルを用いた動力学解析

利用简单模型进行动力学分析猎豹躯干弯曲运动对高速奔跑的影响

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Isobe Kazuma;Tomioka Minoru;Yamada Yutaka;Horibe Akihiko;佐藤花保，上村知也，青井伸也，日暮泰男，和田直己，土屋和雄，佐野明人，松野文俊
通讯作者：
佐藤花保，上村知也，青井伸也，日暮泰男，和田直己，土屋和雄，佐野明人，松野文俊