自由飛行におけるスズメガの飛行制御システムの研究

鹰蛾自由飞行飞行控制系统研究

• 批准号: 05F05346
• 负责人: 神崎 亮平
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05346/
• 关键词: 昆虫; 羽ばたき; 筋電位; テレメータ; 自由飛行; 光学計測; 一般線形モデル; 構造光; スズメガ; 形状計測; 高速度カメラ; テレメトリ; EMG; 昆虫; 羽ばたき; 筋電位; テレメータ; 自由飛行; 光学計測; 一般線形モデル; 構造光; スズメガ; 形状計測; 高速度カメラ; テレメトリ; EMG

本年度は、前年度までに実施した、自由飛行中のスズメガのテレメトリによる飛翔筋電位の遠隔計測と、光学計測法による羽ばたき運動の解析結果について、詳細なデータ解析を行った。飛翔筋活動と羽ばたき運動との相関を調べるために、一般線形モデルを適用し、羽ばたき運動を構成する運動パラメータ(羽ばたき振幅と、翅の前後方向の変位)が、それぞれどの飛翔筋の活動に対応するか多変量解析を行った。その結果、翅の打ち上げ筋の活動タイミングが羽ばたき振幅の調節を、翅を後方へ引き付ける飛翔筋が翅の前後方向の運動の調節に関わっていることが明らかになった。また、これら飛翔筋の左右の活動タイミングの違いが、ヨーやロール運動に関わっていることを示唆した。これらの研究成果はJournal of Experimental Biologyに掲載された。また、これまでに十分な研究がなされていない羽ばたき運動中の翅の面積の変化に注目し、これを詳細に計測するために、これまでの光学計測システムを改良し、2台のレーザパターンプロジェクタを用いた実験系を構築した。従来スズメガの羽ばたき運動は、前翅・後翅を一つの翅として流体シミュレーションが行われてきたが、この面積変化の計測結果を適用することで、より実際の羽ばたき運動に近いシミュレーションが実現できる。

今年，我们对黄蜂在自由飞行中的飞行肌电潜力（直到上一年进行）进行了详细的数据分析，并使用光学测量方法进行拍打运动的分析结果。为了研究飞行肌肉活动与拍打运动之间的相关性，应用了一般的线性模型，并进行了多变量分析，以确定构成拍打运动的移动参数（在前后方向上的翼幅度和翼的位移）对应于哪个飞行肌肉活动。结果，据透露，机翼发射肌肉的时机涉及调节振幅，并且向后吸引翅膀的飞行肌肉参与调节翅膀向前和后方方向的运动。它还表明，这些飞行肌肉左侧和右侧之间活动时机的差异与偏航和滚动运动有关。这些发现发表在《实验生物学杂志》上。此外，我们专注于拍打运动过程中机翼区域的变化，该动作尚未进行彻底研究，并详细衡量了这一点，我们改善了先前的光学测量系统，并使用两个激光模式投影仪构建了一个实验系统。通常，在黄蜂的拍打运动中，使用前翼和后翼作为一个机翼进行了流体模拟，但是通过应用该区域变化的测量结果，可以实现模拟的实际拍打运动。