不定形運動からのダイナミクス・ベースト制御の新展開

本研究の目的は,生物がもつ非構造的で予測不可能的に変動する環境下で実時間かつ合目的的に振る舞いを自己組織化しながら対処する知(生存脳機能)の発現メカニズム・設計原理を明らかにすることにある.特に本研究では,最も原初的なロコモーション様式かつ不定形であるアメーバ様ロコモーションの発現原理を解明することを目的とする.この目的のため,アメーバ様ロボットを開発し,そのような多自由度でしなやかな機構にも適応可能な制御即を提案してきた.具体的には,機構系に保存則(内部に原形質を持たせ体積が一手になるように設計)と受動性と能動性を兼ね備えたアクチュエータ「可変弾性要素」外皮に組み込むことで,力学的長距離相互作用が生起されるように設計した.また,その機構系に「齟齬関数(discrepancy function)に基づく局所センサフィードバック」を組み込むことで,しなやかで適応的なロコモーションが生成可能なことを示した.さらに,提案した齟齬関数に基づく局所センサフィードバック」の妥当性をシミュレーションならびに実機実験にて検証した.この制御側の妥当性は同研究室のヘビ型ロボットにおいても確認されており,別の形態のロボットにも応用できる可能性が高い.また,本研究の結果から得られる知見は大自由度系やソフトロボットを構築する際に非常に重要であると考えられる.

本研究の目的は,生物がもつ非構造的で予測不可能的に変動する環境下で実時間かつ合目的的に振る舞いを自己組織化しながら対処する知(生存脳機能)の発現メカニズム・設計原理を明らかにすることにある.特に本研究では,最も原初的なロコモーション様式かつ不定形であるアメーバ様ロコモーションの発現原理を解明することを目的とする.この目的のため,アメーバ様ロボットを開発し,そのような多自由度でしなやかな機構にも適応可能な制御即を提案してきた.具体的には,機構系に保存則(内部に原形質を持たせ体積が一手になるように設計)と受動性と能動性を兼ね備えたアクチュエータ「可変弾性要素」外皮に組み込むことで,力学的長距離相互作用が生起されるように設計した.また,その機構系に「齟齬関数(discrepancy function)に基づく局所センサフィードバック」を組み込むことで,しなやかで適応的なロコモーションが生成可能なことを示した.さらに,提案した齟齬関数に基づく局所センサフィードバック」の妥当性をシミュレーションならびに実機実験にて検証した.この制御側の妥当性は同研究室のヘビ型ロボットにおいても確認されており,別の形態のロボットにも応用できる可能性が高い.また,本研究の結果から得られる知見は大自由度系やソフトロボットを構築する際に非常に重要であると考えられる.