著者

BERTHOUZE Luc

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2003

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The purpose of the study was to understand the mechanisms underlying early locomotor skill acquisition by replicating the bouncing study of Goldfield et al. (developmental psychology) by using a robot strapped to a Jolly Jumper. Such replication was expected to help construct hypotheses and predictions on the key requirements for the acquisition of motor skills in humanoid. A small biped humanoid robot was constructed for the purpose of the experiment. In human infants, the natural compliance of the infant's musculoskeletal system reduces the dynamic loads of bouncing. In robots, however, mechanical compliance has a negative influence on positional accuracy, stability and control bandwidth. Compliant extensions were constructed using visco-elastic material placed in brass bushes and mounted in series with the actuators. A compliant foot system was implemented as using springy toes and a rigid heel. While compliance provided the damping necessary to cut off oscillations at an early stage, it also induced backlash, which from a control point of view, results in delay in the feedback loop. For robust jumping performance to occur, those delays must be compensated for by the control structure. A control structure based on biologically-plausible oscillators (Bonhoeffer-Van de Pol) used as pattern generators, was developed. It was shown that the architecture displayed flexible phase locking whereby the oscillators could entrain to sensory feedback from sensors placed under the feet, even in the presence of large delays. This property of flexible phase locking makes the choice of a particular organization of oscillators less critical than when harmonic oscillators are used, especially when self-tuning of the oscillators' time constants is possible ("tuning" phase studied in year 15). Robustness to environmental perturbations was tested systematically. The control framework showed to be very flexible, with rapid adaptations to changes in ground height for example.

著者

中野 美紀

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2002

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現在、有機分子を用いたデバイスの開発が盛んに行われており、分子の電気的特性を調べるために、走査プローブ顕微鏡や微細加工電極が用いられてきた。分子素子の実用化のためには、電流の増幅効果やゲート電圧引加による分子独特の効果が期待できる微細加工電極を用いた三端子素子の作製が望まれる。さらに、電極ギャップ間距離が数nm以下と短い場合には、分子で電極のギャップ間を架橋できるが、大きな電界効果を望めないことが報告されている。この問題を克服するために、絶縁性分子・金属イオンからなる自己組織化多層膜を、数十nmにギャップ間距離を広げたナノギャップ電極に挟み込んだ。本研究では100-400nmのシリコン酸化膜を持つn-Si基板上に斜め蒸着で作製した20-30nmギヤップのナノ電極に多層膜を挟み電気特性を調べた。その結果、ソース・ドレイン間のギャップが狭い場合には、クーロン振動が観察され、単一電子トンネルトランジスター(SET)として働いていることを室温で確認した。しかし、ギャップが広い場合には、クーロン振動は観察されなかった。電極のギャップ距離が均一でないことから、界面の一部、微小ギャップが薄い部分が量子ドットとして働いているために、ギャップ間距離が狭い電極の場合にのみ、SETの現象が観察できたと考えられる。さらに、酸化膜厚を薄くすることで、クーロン振動の周期が短くなり、電界に対する電流の応答性が良くなったものと考えられる。

著者

仁木 和久

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2009

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記憶、認知に重要な役割を果たす脳基盤として大脳新皮質が注目されがちであるが、本研究では大脳新皮質とも連携して働く海馬や扁桃体等の下部脳領域に注目し、全脳にわたる連携活動の解明を目指した脳イメージング研究を展開した。記憶・認知に関与する感情の役割等を解明するなど 7 本の国際論文誌にその研究成果を発表した。東日本大震による損傷によりMRI-EEG バインディング同時計測系構築が破損したが、平行開発した DTI(拡散テンソルイメージング)を用いた神経繊維走行解析と脳機能活動や心理物理量との関連性の解析が Brain Connectome 解析として近年注目される研究の一手法として注目を集めるなど、本研究が目指した大脳新皮質と海馬、扁桃体等の下部脳領域に渡る連係動作の解析手法を構築できた。

著者

小塚 晃透 安井 久一

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2007

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空気中において、超音波の定在波を用いた非接触物体捕捉に関する研究を行った。28kHz の空中超音波音源を試作し、凹面型反射板との間で定在波音場を生成した。実験で物体に作用する力を測定すると共に、数値計算で音圧の分布及び音場中の物体に作用する力を求めたところ、定性的な一致が確認された。良好な条件下では、直径2mm の鉄球を音圧の節に捕捉(浮遊)できることを示した。

著者

木村 忠史 久保 泰

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2010

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タランチュラ毒腺のcDNAライブラリーの中から約4000個の制限酵素切断パターンに基づき約1500個のクローンを選択しDNA配列の解析を行い869個の高い品質の配列データを得た。このうち284個(=32.7%)が毒様の配列を示していた。これは他種のクモで報告されている30.6% や32.5%とほぼ同等の値であり本研究の妥当性が示された。更にPCRクローニングにより34個の毒様配列を得た。これらから重複無く48個の独立した新規の毒様配列を得、GTx1~GTx7, GTx-TCTP, GTx-CRISPの9つ

著者

林 直人

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2010

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本研究では,通常プラズマCVD(chemical vapor deposition)法など高エネルギー・高コストプロセスによって作られるDLC(diamond like carbon)皮膜を,加速されたボールの衝突によって常温・常圧条件下で誘起される瞬間的な高温・高圧反応場(メカノケミカル効果)を利用して迅速に形成することを目的とする。そのために鉛直方向に高速振動加速したボールによって繰り返しインパクト処理を行う新規のメカノケミカル法(ボールインパクト法)を提案し,密着性の高いDLC皮膜の創製を目指すと共に,離散要素法を基づく数値シミュレーションによってプロセス条件の最適化を図っている。本年度はまず,電気モーターによる機械的な回転を鉛直方向振動に変換し,ボールが装入された振動チャンバーが任意の周波数および振幅で振動するようにした,ボールインパクト法実験装置の作製を行った。周波数は最大100Hz,振幅は最大50mmまで上げられる。処理雰囲気を変えることができるよう,振動チャンバー全体をアクリルカバーで多い,騒音防止のためにカバー内部に吸音材を貼り付けた。予備実験として,粒子皮膜を作ることが困難なヒドロキシアパタイト粉末を利用し,空気雰囲気下で周波数および振幅を変更させて実験を行い,迅速に緻密かつ密着性の高い粒子皮膜の形成を確認した。また高速振動に基づく装置の負荷を計算し,安全な運転範囲を求めた。また同時に,ボールインパクト法の数値シミュレーションモデルの構築も行った。離散要素法に基づき,各ボールにかかる全ての力を時々刻々計算することで,全ボールの挙動が解析できる環境を整えた。

著者

田村 亨

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2006

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本年度は,(1)海岸平野での地中レーダー探査,(2)更新統下総層群木下層での露頭調査,(3)成果発表,を行った。(1)地中レーダー探査は,宮城県仙台平野と千葉県九十九里浜平野の沖積層を対象に行った。今年度は前年度も使用したPulseEkko100の地中レーダーシステムに加え,Noggin plusシステムをレンテルで導入した。このシステムは探査深度が劣るものの高周波のアンテナを扱えるため,より高分解能な探査ができる。仙台では宮城県若林区荒浜周辺の農道九十九里浜では山武郡九十九里町および山武市の農道において探査を行い,両地域の探査記録の比較を行った。レーダー探査記録中に認められる侵食面は,ストームによる海浜侵食海浜時の海浜断面形を表すが,九十九里浜と仙台で特徴が異なり,また分布する深度も異なることがわかった。これは両者間の勾配の違い(仙台が1/10に対し,九十九里浜が1/30)に起因する,ストーム時の海浜侵食プロセろの違いを反映していると考えられる。(2)露頭調査は,千葉県香取市小見川の崖に露出する更新統下総層群木下層の海浜堆積物に対して,露頭における近傍からの観察を行った結果,下部外浜堆積物中に平衡状態の海浜断面形に対応すると考えられる,無堆積不連続面を認定した。この面は生痕が集中することが特徴である。以上今年度および前年度の取り組みから得られた成果は,海浜の地層記録がち過去の地形惰報(堆積・平衡・侵食時の勾配)を解読するための手がかりとなる。(3)得られた成果の一部である,九十九里浜の地中レーダー記録の特徴についての論文を国際学術誌MarineGeologyで発表し,またアメリカ地質学会年会でポスター発表した。

著者

麻生 英樹

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2008

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1.20年度に収集した食事嗜好に関するアンケートデータの解析結果をとりまとめた。想定状況と現実状況での嗜好の分布は有意に異なり、想定状況下では現実状況下よりも状況に関して理想的に影響を受ける傾向がある。この結果を国際会議(International Conference on User Modeling, Adaptation and Personalization, UMAP2010)にて発表した。2.階層ベイズモデリングを用いた状況依存な嗜好のモデル化について検討した。単純な加法的効果に基づく正規分布モデルを階層化したモデルを提案し、上記のデータおよび映画嗜好データに適用して、個人性や状況依存性のモデル化に有効であることを検証した。さらに、想定状況下のモデルと現実状況下のモデルを階層的に融合させるモデル適応方式を提案し、上記の食事嗜好データに適用して、モデル適応が有効であることを検証した。これらの成果について、研究会(2件)および国際ワークショップ(Workshop on Context-Aware Recommender Systems 2010)において発表した。3.3年間にわたる研究成果をとりまとめた。主要な成果は、想定状況下での嗜好と現実状況下での嗜好には構造的な差がありえることを明らかにしたこと、および、想定状況データと現実状況データを組み合わせるモデル適応方式について、ベイズ階層モデリングが有効であることを示したことである。収集した食事嗜好データは状況依存な嗜好モデル研究用に公開する準備を進めている。

著者

横井 一仁 MIOSSEC Sylvain

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2004

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人間型ロボットは,人に類似の形状を有するため,人の生活空間での活躍が期待される.人の生活空間は工場などのように整備された環境ではないため,人間型ロボットの行動を妨げる様々な障害物が存在することが予想される.一方,人間型ロボットは車輪移動型ロボットと異なり,障害物を跨ぎ越えるといった空間を3次元的に利用する障害物回避行動をとることができる.本研究では,人間型ロボットの3次元空間での障害物回避行動計画手法を確立し,人間型ロボットの行動範囲を拡大することを目的とする.平成18年度は,前年度までに得られた研究成果を基に,歩行動作にも関係する足を後ろから前に振り出す動作について検討を行い,人間型ロボットの最適な動作を生成するアルゴリズムを確立した.開発した人間型ロボットの最適な動作を生成するアルゴリズムを用いて最適な動作を生成し,それを人間型ロボットシミュレータOpenHRPに実装し,人間型ロボットHRP-2の計算機モデルを用いた計算機シミュレーションを行い,提案手法により計画された最適な動作の有効性を確認するとともに,産業技術総合研究所の保有する人間型ロボットHRP-2を用いた実験を行い,実験的にも提案手法の有効性を検証した.なお,本研究成果はIEEE International Conference on Robotics, Automation and Mechatronics(RAM2006)にて発表した.また,IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics(ROBIO2006)においても研究成果発表を行う予定である.

著者

堀内 佐智雄

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2006

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まず,これまで開発した酸一塩基型有機強誘電体について焦電特性を評価するため,焦電流測定法を用いた自発分極の温度変化を計測した。その結果,最大4-6μCcm^<-2>もの大きな自発分極が得られていることを見出した。特に,重水素化ヨーダニル酸(D_2ia)と5,5'-ジメチルー2,2'-ビピリジン(55DMBP)との一価陽子移動塩においては,室温で大きな自発分極をもちかつ,焦電係数について,典型的な焦電実用材であるTGS(硫酸グリシン)に匹敵する性能(400μCm^<-2>K^<-1>)を示すことも見出した。有機強誘電体フェナジン-クロラニル酸/プロマニル酸の中性共晶については,中性子回折による構造解析を完成させ,水素原子核(プロトン)の精密な分布状態の解析を行った。その結果,この物質ではプロトンが酸から塩基に向けて変位するという構造変化に基づき強誘電性が発現していることを明らかにし,論文発表を行った。また,酸-塩基多成分型有機強誘電体の新材料の開発を本年も継続して取り組んだ。室温で強誘電性を示す新たな材料として,テトラピリジルピラジンとブロマニル酸との塩を見出した。この塩では,これまでの酸一塩基系で見られた一次元水素結合鎖ではなく,酸分子の二量体内のプロトン移動と塩基分子の分子内プロトン移動の二種類の動的過程を経て自発分極が誘起されているという新たな強誘電発現機構を明らかにした。本成果については論文投稿準備中である。特に本年度は,課題ゐ最終年度として,これまでの成果について,従来の有機強誘電体と比較総括することに重点を置き,その主な成果として,国内雑誌上の解説としてまとめたほか,Nature Materials誌のReview Articleとして投稿し,近日中の掲載が決定した。

著者

藤渕 航

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2007

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パイロシーケンシングによる細胞内mRNA 絶対定量を可能にするためのプライマー配列(パイロプライマー)を開発するため、(1)「遺伝子」発現定量のための低冗長性を許したpolyA 近郊パイロプライマー、および(2)「スプライシングバリアント」を完全定量するエクソン境界近傍パイロプライマーを現実時間内で設計することを目的としそのための方法論とシステムを開発した。

著者

孫 正明 橋本 等

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2008

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各種鉛黄銅合金を切削等の加工表面から室温において鉛ウィスカーの自然発生現象が確認された。加工面に残留応力が確認されたが、ウィスカーの発生状況との関連性が薄い。熱分析により銅合金には加熱中に鉛の融解吸熱ピークが確認されたが、冷却中に明白な放熱ピークが見られなく、鉛は過冷却状態に存在し、ウィスカーの発生原因になっている可能性を示唆している。長時間60℃の空気に晒されても、ウィスカーの発生が影響されなかった。

著者

石川 浩 物集 照夫 永瀬 成範 河島 整 杉本 喜正 池田 直樹 秋本 良一 牛頭 信一郎 挾間 壽文 鍬塚 治彦 秋田 一路 GUAN Lim Cheng 小笠原 剛

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2005

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InGaAs/AlAsSb 系の超薄膜量子井戸のサブバンド間遷移を用いた超高速光ゲートスイッチの低エネルギー動作化を目指して、デバイス設計に必要な基礎物性パラメータの評価、高品質結晶の作成技術の研究開発を行い、160Gb/s領域で、2pJの低エネルギーで動作する全光変調位相変調効果を用いたサブバンド間遷移素子の基盤技術を確立した。また、周期構造を集積化することで位相変調効率を上げる構造を提案設計して、その製作技術を確立した。

著者

片浦 弘道 岡田 晋 真庭 豊 真庭 豊

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2006

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SWCNT内部に、塩化鉄や色素分子、レチナール-C60複合体、βカロテン分子、水分子等を挿入し、その構造や電子状態の変化を調べた。色素分子の場合、フォトルミネッセンスの測定から、内部の色素が吸収した光のエネルギーがSWCNTに移動し、そのエネルギーでSWCNTが発光するという興味深い現象を見いだした。また、レチナール分子のシスートランス変位の電子顕微鏡による直接観察、内包された水分子によるナノバルブの効果等、これまで実現できなかった観測、新たな物理現象の発見に成功した。

著者

若林 邦彦

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2010

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ペンスリット爆薬の衝撃起爆機構を明らかにするために、レーザー誘起衝撃波によって衝撃圧縮されたペンスリット単結晶の時間分解ラマン分光実験を実施した。その結果、衝撃圧縮誘起の振動数シフトは振動モードに依存することが示された。ペンスリットのニトロ基が関わる振動が衝撃起爆に影響する可能性があることが分かった。

著者

堀 知行

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

若手研究(スタートアップ)

巻号頁・発行日

2008

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近年、実環境での微生物代謝生理を決定する同位体追跡技術の進展・適用により、陸上地下圏においてメタンの産生抑制や分解に関与する微生物の存在が明らかになってきている。本研究では、嫌気土壌圏メタンフラックスに中心的に関わる未知細菌群を分子生態学的手法によって探索し、さらに分離培養することを目的とした。まず初めに、分離培養の微生物接種源である美唄湿原土壌の分子生態解析を行った。pmoA,mcrA,16S rRNA遺伝子のクローンライブラリ解析の結果、美唄湿原ではType Iメタン酸化細菌やFen clusterに分類される新規なメタン生成古細菌群が優占化していることが明らかとなった。現在、水素資化性メタン生成菌の基質競合細菌(還元的酢酸生成菌)に関する生態学的知見を得ることを目的として、アセチルCoA経路の鍵酵素遺伝子,fhsを標的としたクローン解析を進めている。また酢酸資化性メタン生成菌と基質競合する鉄還元細菌を分離培養すべく、難分解性の結晶性酸化鉄(GoethiteやHematiteなど)を電子受容体とした集積培養実験を開始した。しかし、これまでのところ新規な鉄還元細菌の純粋分離には至っていない。さらに嫌気環境のメタン動態に直接的に関与する嫌気メタン酸化微生物の取得を目指したバイオリアクターを考案・設計した。今後は、本連続培養システムを用いて目的微生物群の集積培養を行う予定である。

著者

鎌形 洋一

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2010

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本課題は、生物的メタン生成を高圧下で起こす事が可能か否かを検証することによって、海洋ならびに陸地地下圏において今なお起きつつあると推定される生物学的メタンの成因解明をめざすものである。本研究ではまず生物的メタン生成を高圧下で起こす事が可能か否かを検討した。本研究において、地下圏に広く存在する典型的な高温性メタン生成古細菌である Methanothermobacter thermautotrophicus の高圧培養を試みた。その結果温度 55°C, 圧力 5MPa, 10MPa, 15MPa の条件で生育しメタン生成を行うことを捉えた。また、地下圏に広く存在する酢酸を炭素源として酢酸酸化水素生成型微生物と水素資化性メタン生成古細菌の共生高圧培養を試みた。その結果、上述のメタン生成古細菌単独の培養と同様に、5MPa, 10MPa, 15MPaの条件で生育しメタン生成を行うことを明らかにした。メタン生成古細菌のみならず酢酸酸化共生微生物もこうした圧力に耐えられることから、深部地下圏において微生物間共生によってメタン生成が起こりうることを初めて明らかにした。

著者

浅野 太 麻生 英樹 河本 満 緒方 淳 松坂 要佐

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2006

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本研究では、複数のマイクロホンと全方位カメラとからなる入力装置により会議内容を収録したマルチメディアデータ(映像・音声)から、いつ、だれが、どんな発言をしたかという情報を、音源定位・音源分離や音声認識技術などを用いて自動推定して、会議の構造を視覚化するシステムを開発した。このシステムにより、キーワードを含む場面を簡単に検索・再生し、会議の概要を短時間で把握できるようになる。