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J-GLOBAL ID：201802271039493031   整理番号：18A1980163

対称中心パターン発生器ハードウェアネットワークの非対称化により生成された四足歩行パターン

Quadruped Locomotion Patterns Generated by Desymmetrization of Symmetric Central Pattern Generator Hardware Network

著者 (4件)： SASAGAWA Naruki (Graduate School of Science and Technology, Niigata University) ,  TANI Kentaro (Niigata University of Health and Welfare) ,  IMAMURA Takashi (Graduate School of Science and Technology, Niigata University) ,  MAEDA Yoshinobu (Graduate School of Science and Technology, Niigata University)
資料名： IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web)  (IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web))
巻： E101.A  号： 10  ページ： 1658-1667(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0466A  ISSN： 1745-1337  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 工学的観点から四足歩行を再現することは,ロボットの歩行を制御するだけでなく,歩行パターンを切り替える非線形機構を解明する上で重要である。本論文は,Golubitsky等が最初に提案したAbelianグループZ₄×Z₂に基づく中心パターン発生器(CPG)ハードウェアネットワークを使用して,四足歩行パターンであるギャロップを再現した。本論文は,既にネットワークを使って,中脳歩行領域(MLR)からの信号として作用する全てのCPGに入力される電圧E_MLRを制御することにより,歩く,歩き回る,縛る,の3つの歩行パターンを生成した。ギャロップとカンターパターンを生成するために,まずグループ理論を用いてネットワーク対称性を解析した。群理論解析の結果に基づいて,時空間対称性生成グループZ₄×Z₂のうち,歩行パターン,歩行パターン,結合パターンは,E_MLRに加えて新しいパラメータを用いてCPGネットワークの対側結合を非対称に生成出来たが,ギャロップとカンターパターンは,生成出来なかった。その結果,Z₂,上の定数要素κ^を使用して,Z₄+κ^Z₄上のネットワークによって,ギャロップとキャンターの歩行パターンが生成され,本論文では,実際の回路上でギャロップの歩行パターンを生成出来た。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *歩行 ,  *モデル ,  型 ,  輸送理論 ,  時空 ,  中脳 ,  *ハードウェアモデル ,  *四足歩行 ,  歩行パターン ,  *中枢パターン生成器
準シソーラス用語： 一群理論 ,  時空間 ,  *中心パターン発生器

著者キーワード (5件)： 空間対称性 ,  ギャロプ ,  ニューロン ,  シナプス ,  同形写像

分類 (3件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J) ,  パターン認識  (JE07000S) ,  計算理論  (JB02000A)

引用文献 (40件)：

• [1] J.J. Collins and I. Stewart, “Coupled nonlinear oscillators and the symmetries of animal gaits,” J. Nonlinear Sci., vol.3, no.1, pp.349-392, 1993. 10.1007/bf02429870
• [2] M. Golubitsky, I. Stewart, P.-L. Buono, and J.J. Collins, “A modular network for legged locomotion,” Physica D: Nonlinear Phenomena, vol.115, no.1-2, pp.56-72, 1998. 10.1016/s0167-2789(97)00222-4
• [3] J.J. Collins and S.A. Richmond, “Hard-wired central pattern generators for quadrupedal locomotion,” Biol. Cybern., vol.71, no.5, pp.375-385, 1994. 10.1007/bf00198915
• [4] P.-L. Buono and M. Golubitsky, “Models of central pattern generators for quadruped locomotion, I. Primary gaits,” J. Math. Biol., vol.42, no.4, pp.291-326, 2001. 10.1007/s002850000058
• [5] P.-L. Buono, “Models of central pattern generators for quadruped locomotion, II. Secondary gaits,” J. Math. Biol., vol.42, no.4, pp.327-346, 2001. 10.1007/s002850000073

タイトルに関連する用語 (4件)： パターン発生器 ,  ハードウェア ,  非対称 ,  四足歩行