全方位移動型昆虫トレッドミルを用いた昆虫の状況適応的な行動選択過程のモデル化

使用全向昆虫跑步机模拟昆虫的情境自适应行为选择过程

• 批准号: 18H05889
• 负责人: 志垣 俊介
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-08-24 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05889/
• 关键词: 全方位移動型昆虫トレッドミル; カイコガ雄成虫; 匂い源探索; 生物模倣型ロボティクス

本研究では，カイコガ雄成虫の雌探索行動を主な観測対象として，昆虫が有する環境・身体の特性と神経情報処理の相互作用から生じる状況適応的な行動選択指標の獲得に取り組む．2018年度は，研究計画に沿って全方位移動型昆虫トレッドミルという新奇の計測系の設計と構築を行い，システムの評価実験を実施した．主に，カイコガの行動計測系と駆動のための制御系設計を行った．全方位移動型昆虫トレッドミルは昆虫（カイコガ）の行動量に応じて移動するため，カイコガは計測装置上にいながら実環境下を匂い源探索する．そのため，従来の特殊環境下での生物実験から脱し，よりリアルな状況下での嗅覚刺激に対する適応行動が計測可能となる．カイコガは多脚昆虫であることから進行方向に対して直行する方向にも移動することが考えられる．そこで，全方位移動型昆虫トレッドミルの駆動系には全方向に移動可能なオムニホイールを採用し，カイコガの移動量を制約無しに反映するようにした．全方位移動型昆虫トレッドミル自体の移動速度はトレッドミルで計測されるカイコガの移動速度と同じになるように制御器を構築した．全方位移動型昆虫トレッドミルのカイコガ行動計測系と移動のための駆動系の評価実験として，全方位移動型昆虫トレッドミルにカイコガを配置し，フェロモン源探索を行わせた．その結果，システムは探索の初期姿勢に関係なくフェロモン源に定位可能であった．このことから，全方位移動型昆虫トレッドミルの基礎設計に成功した．

This study aims to determine the selection of behavioral selection indicators for the interaction between environment, body characteristics and information processing of insects. In 2018, the research plan was to design and construct a novel measurement system for omni-directional mobile insects, and to implement the evaluation of insect behavior. The design of the main control system is carried out. Omnidirectional mobile insect movement, insect movement, insect source exploration, insect detection, insect detection In particular, the biological response to olfactory stimuli under special circumstances may be measured. The multi-legged insect is moving in the direction of going straight. In this case, the omni-directional mobile insect's dynamic system may move in all directions, but the amount of movement may not be reflected. An omni-directional mobile insect is constructed by measuring its own moving speed and controlling its own moving speed. Omnidirectional mobile insect mobile measurement system and evaluation of mobile dynamic system. Omnidirectional mobile insect mobile measurement system and evaluation of mobile dynamic system. The result is that the initial posture of the probe is related to the source of the probe. The basic design of omni-directional mobile insects was successful.

项目成果

昆虫の適応行動理解のための移動型トレッドミルの構築

构建用于了解昆虫适应行为的移动跑步机

• 发表时间: 2019
• 作者: Kei Okajima;Shunsuke Shigaki;Takahiro Chiba;Cesar Hernandez Reyes;Kazushi Sanada;and Daisuke Kurabayashi;志垣俊介，岡島慶，眞田一志，倉林大輔，清水正宏;岡島慶，志垣俊介，眞田一志，倉林大輔;志垣俊介，眞田一志，倉林大輔
• 通讯作者: 志垣俊介，眞田一志，倉林大輔

Modeling of Adaptive Chemical Plume Tracing Algorithm of Insect using Fuzzy Inference

使用模糊推理的昆虫自适应化学羽流追踪算法建模

• 发表时间: 2019
• 期刊: IEEE Transactions on Fuzzy Systems
• 影响因子: 11.9
• 作者: Shunsuke Shigaki;Yusuke Shiota;Daisuke Kurabayashi and Ryohei Kanzaki
• 通讯作者: Daisuke Kurabayashi and Ryohei Kanzaki

Analysis of odor source localization strategy algorithm of silkworm moth with information entropy

基于信息熵的蚕蛾气味源定位策略算法分析

• 发表时间: 2018
• 作者: S. Shigaki;Cesar Hernandez Reyes and D. Kurabayashi
• 通讯作者: Cesar Hernandez Reyes and D. Kurabayashi

Development of Omnidirectional Mobile Treadmill for Neuroethology

神经行为学全方位移动跑步机的开发

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Shigaki;K. Sanada and D. Kurabayashi
• 通讯作者: K. Sanada and D. Kurabayashi

平行リンク機構を用いた能動的なサンプリング範囲切り替えシステムの構築 - 匂い源探索における効果検証 -

使用并行链接机制构建主动采样范围切换系统 - 气味源搜索有效性验证 -

• 发表时间: 2019
• 作者: 長島 史裕;田淵 友輝;浅川 義範;Khee-Gan Lee;岡島慶，志垣俊介，眞田一志，倉林大輔
• 通讯作者: 岡島慶，志垣俊介，眞田一志，倉林大輔