四脚ロボットを用いた四足動物の歩容生成・遷移・適応メカニズムの構成論的理解

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四足動物としてネコの歩容生成メカニズムを，感覚-運動レベルで構成論的に理解することを目指している．そのためには，感覚フィードバックを通して脊髄がどのようにリズムや歩容を生成するのか理解することが重要である．本研究は脊髄機能に着目し，構成論的モデルとしての「脊髄ネコモデル」を提唱する．以下で述べるロボット実験やシミュレーションでは，この脊髄ネコモデルを制御器として用いた．歩容遷移実験の準備として，脚からの感覚情報の一種である腰伸展・屈曲と歩容の関係を調べるため，歩容生成シミュレーションを行った．腰伸展・屈曲の変化として各脚の脚軌道における着地点と離地点を変化させることで，生成される歩容に変化が見られたことを確認した．これらの結果を基に歩容遷移の再現実験ならびに，歩容遷移メカニズムの構成論的理解を目指す．歩容適応実験として，左右ベルト速度が異なるsplit-belt適応実験を行う．脊髄レベルでの適応メカニズムを構成論的に理解するため，脳幹などからの上位指令を仮定しない後2脚でのsplit-belt適応実験を行っている．ベルト引張りによりfast-legの腰伸展が増大したときに各脚の遊脚期間を調節する「脊髄反応」を加えることで，split-belt適応の一つである「early adaptation」が出現することをロボット実験により確認した．これらの結果を基に，歩容適応メカニズムの構成論的理解を目指す．