著者

大須賀 公一 衣笠 哲也 林 良太 吉田 浩治 大脇 大 石黒 章夫

出版者

横断型基幹科学技術研究団体連合(横幹連合)

雑誌

横幹連合コンファレンス予稿集 第8回横幹連合コンファレンス

巻号頁・発行日

pp.D-2-4, 2017 (Released:2018-02-18)

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In this note, we introduce our developed centipede like multi-legged robot named i-CentiPot. This robot is developed for showing our concept shown in the CREST project. In the project, we show that the existence of Implicit control is important. i-CentiPot plays a part of anchor example for our project.

著者

大須賀 公一 石川 将人 青沼 仁志 李 聖林 小林 亮 佐倉 緑 杉本 靖博 石黒 章夫

出版者

大阪大学

雑誌

基盤研究(S)

巻号頁・発行日

2017-05-31

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本研究の「要」は,昆虫の脳(中心体)に薬剤を注入することによって脳機能と下部神経系との情報のやり取りを遮断する「ゾンビ化」であるので,研究期間の前半は,1)昆虫のゾンビ化手法の確立,2)ゾンビ化昆虫のゾンビ化程度の検証法確立,に注力した.同時に,それらのゾンビ化手法が確立した後のために,3)昆虫の適応的運動能力の発現メカニズムの同定手法理論の検討,4)高度な脳機能を持たない運動制御原理の考察,を行なった.以下,進捗状況を説明する.1)昆虫のゾンビ化手法の確立:コオロギの脳内の薬剤投与部位をより厳密に制御するため,頭部の3Dマップに埋め込むための「コオロギ標準脳の作成を進めており,約60%程度進捗した.また,ゾンビ化システム」の構築を完了した.2)ゾンビ化昆虫のゾンビ化程度の検証法確立:「ゾンビコオロギ」はどのような振る舞いがみられるのかを確認するために,二種類の運動解析装置を試作中であり,70%程度完成した.さらに多様な環境を再現できるような球状トレッドミルシステムも開発した.また,頭部のないコオロギの振る舞いや,各部神経接続を外科的に切断したコオロギの振る舞いを確認している.3)昆虫の適応的運動能力の発現メカニズムの同定手法理論の検討:ゾンビコオロギが完成するまでの基礎研究として,一般の昆虫が示す適応能力の中でも特に,a)歩行速度への適応,b)脚切断への適応,c)環境への適応という三つの適応的な振る舞いに着目し,これら能力を発現しうる制御メカニズムのミニマルモデルの構築を目的とした研究を行った.4)高度な脳機能を用いない運動制御原理の考察:ゾンビ化された昆虫と同じく高度な脳機能をもたない脚機構が,環境/身体間および身体内の脚間で調和のとれた運動を生成する制御モデルを構築した.

著者

佐藤 貴英 八重樫 和之 鈴木 翔太 渡辺 裕喜 平井 明礼 加納 剛史 石黒 章夫

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.2012, pp."2A1-K03(1)"-"2A1-K03(3)", 2012-05-27

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Autonomous decentralized control is a key concept for building robots capable of exhibiting adaptive behavior under unpredictable real world constraints. However, it is still unclear how to generate non-trivial macroscopic functionalities of an entire system using only locally available information. In this study, we focus on the slithering locomotion of snake-like robot as a case study, and show an answer to this problem based on variational principle and reaction-diffution equation.

著者

大須賀 公一 石黒 章夫 鄭 心知 杉本 靖博 大脇 大

出版者

一般社団法人 日本ロボット学会

雑誌

日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)

巻号頁・発行日

vol.28, no.4, pp.491-502, 2010 (Released:2012-01-25)

参考文献数

24

被引用文献数

7 11

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In this note, we consider a control system that underlies in a biological system. We point out the existence of the Problem of Inseparability in the control system. To understand the principle of mobile adaptability embedded in the control system, we have to solve the Problem of Indivisibility. To solve the problem, we propose a concept of Implicit control law. Finally, we show the Implicit control law plays an important role for constructing the adaptive function of living thing and robot.

著者

藤井 亮暢 石黒 章夫 Peter Eggenberger Hotz

出版者

The Robotics Society of Japan

雑誌

日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)

巻号頁・発行日

vol.22, no.4, pp.478-484, 2004-05-15 (Released:2010-08-25)

参考文献数

19

被引用文献数

1 1

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In order to create agile locomotion for legged robots, so far various methods have been proposed with the concept of neural circuits, or so-called Central Pattern Generator (CPG) . In contrast to these approaches in which monolithic CPG neural circuits are employed to control locomotion, this paper focus on a polymorphic CPG neural circuit. This allows us to dynamically change the properties of CPG circuit according to the current situation in real-time. To this aim, the concept of neuromodulation mechanism is introduced to modulate a CPG circuit. To verify the feasibility of this approach, this concept is applied to the control of a 3-D biped robot which is intrinsically unstable. In order to explore the parameters of the CPG circuit with a neuromodulation mechanism, an evolutionary algorithm is employed in this study. Simulation results show that the neuromodulation mechanism dynamically changes synaptic weights of the CPG circuit. This synaptic change leads to creating different behaviors, such as walking behavior and stepping behavior, from the same circuit.

著者

小林 亮 石黒 章夫

出版者

広島大学

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2013-04-01

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生物界の2大勢力、脊椎動物(魚類以外)と節足動物が採用している移動手段である脚式ロコモーションについて、力学の視点および進化の視点から研究を行った。進化の過程で、一度脚を得たらその後は減っていく一方に見える。節足動物の中では例外的に高速で走行することができ、速度に応じて使用脚数を変えるスナガニに着目し、数理モデルを用いて解析することで、脚数減少の理由付けを与えた。同時に進化の過程における脚数の減少に対する一応の解釈を得た。また、動物の運動と制御を解析するための記述法として、ダイナミックフログラフというプラットフォームを提案した。

著者

山本 裕二 木島 章文 福原 洸 横山 慶子 小林 亮 加納 剛史 石黒 章夫 奥村 基生 島 弘幸

出版者

名古屋大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2020-04-01

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本研究では,スポーツにおける対人運動技能の制御・学習則を解明する.対人運動技能とは,眼前の他者と連携や駆け引きを行う技能と,連携や駆け引きを通して互いに成長し続ける技能の両方を指す.これは様々なスポーツに共通の重要な技能であると考えられるが,従来は個の運動技能のみが扱われており,対人運動技能の制御・学習則は未知である.そこで本研究では,二者が連携や駆け引き,二者が連携して他の二者と駆け引きする対人運動技能の制御・学習過程の調査・行動実験からそこに潜む規則性を見つけ,数理モデルを構築して制御・学習の本質を理解し,ロボットに実装してその妥当性を検証する.

著者

大脇 大 石黒 章夫

出版者

公益社団法人 計測自動制御学会

雑誌

計測と制御 (ISSN:04534662)

巻号頁・発行日

vol.54, no.4, pp.272-277, 2015-04-10 (Released:2015-05-26)

参考文献数

26

被引用文献数

1

著者

渡邉 航 鈴木 翔太 加納 剛史 石黒 章夫

出版者

The Society of Instrument and Control Engineers

雑誌

計測自動制御学会論文集 (ISSN:04534654)

巻号頁・発行日

vol.49, no.1, pp.48-53, 2013 (Released:2013-02-08)

参考文献数

11

被引用文献数

1

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Our objective is to understand behavioral versatility of animals from the perspective of well-coordinated rhythmic and non-rhythmic movements. To this end, we focus on an ophiuroid as a simple good model living organism that exhibits self-organized role assignment of rhythmic and non-rhythmic arm movements in locomotion. Although we have reproduced such versatile arm movements by using an active rotator model that can describe both oscillatory and excitatory properties, coordination of movements has been achieved in a specifically limited situation. In order to overcome this issue, we reexamine the model so that the role assignment of arm movements is realized in more general situations. Simulation results show that the ophiuroid omnidirectional locomotion in response to an attractant or repellent stimulus is successfully realized by using the proposed model.

著者

中川 友紀子 石黒 章夫 尾形 哲也 多田隈 理一郎 細田 耕

出版者

日本知能情報ファジィ学会

雑誌

知能と情報 (ISSN:13477986)

巻号頁・発行日

vol.29, no.5, pp.160-172, 2017-10-15 (Released:2019-10-15)

参考文献数

5

著者

佐藤 光暁 福原 洸 佐藤 たまき William Sellers 石黒 章夫

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2019 (ISSN:24243124)

巻号頁・発行日

pp.2P2-G04, 2019 (Released:2019-12-25)

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The Plesiosauria are a group of aquatic reptiles lived from the Late Triassic to the latest Cretaceous. Their four limbs were modified into flippers, and there are no significant differences in the size and shape of fore and hind limbs. Due to this unique body structure, it has been assumed that plesiosaurs may have performed a unique swimming style. However, the adaptive locomotor patterns of plesiosaurs is still unclear. To reveal their locomotion, we introduce a perspective of control principle underlying adaptive animals’ behaviors. This is because producing adaptive behaviors that respond to surrounding environments and morphology could be indispensable for animals of any era to survive. In this approach, we develop extinct-animal-like robots and establish a control mechanism which can create physically rational locomotor patterns for unique morphologies of extinct animals through robot experiments. In this paper, we have constructed a platform as the first step to investigate coordination mechanism between flippers in plesiosaur locomotion.

著者

石黒 章夫 稲垣 伸吉

出版者

公益社団法人 計測自動制御学会

雑誌

計測と制御 (ISSN:04534662)

巻号頁・発行日

vol.54, no.4, pp.234-235, 2015

著者

石黒 章夫 青沼 仁志 松坂 義哉 加納 剛史 坂本 一寛

出版者

東北大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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現在のロボットは,設計時に想定した稼働環境や使用目的に極度に最適化されているため,その振る舞いは著しく単調かつ画一的であり,またそれゆえに環境や身体の変化に対して脆弱である.一方で生物は,身体が持つ膨大な自由度の間に時空間的秩序を生み出すことで,適応的かつ多様な振る舞いを自己組織的に創り出している.本研究では,特異な対称性を持ち,自切する動物であるクモヒトデに着目し,状況依存的に多様かつレジリアントな振る舞いを発現する機序の解明を目的とした.その結果,比較的シンプルな自律分散制御則によって優れた適応性と耐故障性を有する振る舞いを再現できることを実験的に明らかにした.

著者

中村 弘 石黒 章夫 内川 嘉樹 ROLF Pfeifer

出版者

The Robotics Society of Japan

雑誌

日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)

巻号頁・発行日

vol.18, no.7, pp.963-971, 2000-10-15

参考文献数

9

被引用文献数

10 3

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Conventional artificial intelligence and cognitive science approaches have been arguing the emergence of intelligence by completely separating the cognitive agent from its environment. In this paper, we intensively investigate and analyze the role of the system-environment interaction through the comparison between the information processing and embodied cognitive approaches. By taking account of this interaction, we experimentally show some of the hard classification problems suffering from the large input space and the ambiguities due to the perceptual aliasing problem can be greatly alleviated. To demonstrate this concept, we apply to a garbage-collecting task as a practical example.

著者

渡邉 航 鈴木 翔太 加納 剛史 石黒 章夫

出版者

計測自動制御学会 ; [196-]-

雑誌

計測自動制御学会論文集 = Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers (ISSN:04534654)

巻号頁・発行日

vol.49, no.1, pp.48-53, 2013-01-31

著者

石黒 章夫 加納 剛史

出版者

東北大学

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2013-04-01

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本研究では,環境に呼応して這行や遊泳,飛行などの異なるロコモーション様式を自己組織的に発現する,広大な稼働環境領域を有するマルチテレストリアルロボットの具現化を目指した.具体的には,「生物は,いかなるロコモーション様式であっても,周囲環境から足がかり(scaffold)を効果的に獲得して,それらから反力を得て推進している」というシンプルな基本原理に基づき, 1)二次元シート状の身体構造を有するヒラムシをモデル生物とした,這行と遊泳を自律的に実現するシート型ロボットの開発,2)陸ヘビが示す這行と海ヘビが示す遊泳の背後にある制御原理の共通性のシミュレーションによる検証,を行った.

著者

川島 毅 石黒 章夫 大熊 繁

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.99, no.613, pp.23-28, 2000-02-04

被引用文献数

4

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本稿では, 小規模回路で実現可能なニューラルネットワークのハードウェア化手法を提案する.回路規模を低減するため, 入出力にパルス信号を用いたパルスニューロンとして配線領域を削減するとともに, 結合係数の乗算およびシグモイド関数演算を確率的に演算することで, 乗算回路とシグモイド関数用メモリを不要とした.入力信号値は, 複数の基準パルス列と入力パルス列間の相対遅延時間が正規分布となるようにコーディングする.提案手法をFPGA上にマッピングして提案を見積もった結果, 回路規模を従来の約1/13に小型化できることが明らかになった.