ヘビの移動形態の解明とヘビ型ロボットの研究・開発

解析蛇的运动模式及蛇形机器人的研发

基本信息

批准号：
07245202
负责人：
馬書根
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ヘビは、外部の環境や生理的な欲求などに従って行動し、様々な運動様式を見せる。その形態こそ単純ではあるが、その屈曲形状を能動的に変化させることによって特異な運動を生成し、様々な機能を発揮する。本研究の目的は、ヘビの形態や運動をモデルとし、ヘビの持つ様々な機能を発揮する蛇型ロボットを開発することである。そのためには、まずヘビの運動そのものを理解することが必要である。ヘビが行なう最も典型的な運動は蛇行滑走運動である。本研究では、ヘビが行なう最も単純な運動、直進蛇行滑走をする時の駆の曲げ曲線についての検討を行なった。以下その内容を具体的に示す。1.ヘビの動物実験を行ない、ヘビの蛇行移動形態を観察した。2.ヘビは定常等速運動及び定常等加減速を行う場合、筋肉の出力パワーを最大に引き出すという仮定をおき、この仮定のもとでヘビの蛇行滑走体形曲線を示した。その形状は、観察したヘビの蛇行移動体形形状に非常に近いという結果を得た。3.本研究に示したヘビの蛇行滑走形状曲線と、従来ヘビの体形曲線として提示されたクロソイド曲線、サペンノイド曲線について、滑走効率における比較検討も行なった。その結果、本研究で示したヘビの蛇行体形曲線は、ヘビの定常蛇行滑走運動時の体形形状曲線として特に有効であることが分かった。しかし、本研究は、ヘビの定常蛇行滑走時の体形曲線の1/4周期のみについて解析検討を行なったものであり、ヘビの全体長に渡る体形形状の検討は全く行なわれていない。今後、ヘビの全体長に渡る体形形状や3次元運動時の体形形状について検討し、これらによって得られた知見で蛇型ロボットの開発を行なっていく。

蛇根据其外部环境和生理需求行动，并表现出各种运动模式。尽管其形式很简单，但它会积极改变其弯曲形状以产生独特的运动，并执行各种功能。这项研究的目的是开发一种蛇形机器人，该机器人执行蛇具有各种功能，对蛇的形态和运动进行建模。为此，有必要首先了解蛇本身的运动。蛇的表现最典型的运动是蜿蜒滑翔。在这项研究中，我们调查了蛇的表现最简单的运动，即直奔和弯曲时驾驶的弯曲曲线。详细信息如下所示。 1。在蛇上进行动物实验，并观察到蛇移动蛇。 2。假设，当蛇执行稳定的持续速度运动，稳定的加速和减速时，肌肉的输出能力将最大化，并且基于这个假设，蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇在蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇在蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇结果表明，这种形状非常接近蛇的蛇的蛇形。 3。我们还比较并检查了本研究中显示的蛇曲折滑动形状曲线的滑动效率，以及以前作为蛇的身体形状曲线呈现的crossoid和sapenoid曲线。结果，发现该研究中显示的蛇的蛇的蛇的蛇的蛇形蛇的稳定身体形状曲线特别有效，因为蛇的稳定滑动运动过程中的身体形状曲线。但是，这项研究仅分析了蛇稳定滑行期间的1/4体形曲线，并且在整个蛇的整个长度上都没有对形状进行研究。将来，我们将检查3D运动过程中跨蛇和身体形状的整个长度的身体形状，并使用通过这些知识获得的知识开发蛇形机器人。