阐明开发猫型机器人,用“反射”行走的结构,阪大
阐明开发猫型机器人,用“反射”行走的结构,阪大
大阪大学的研究小组发表说,开发出了再现神经和肌肉特性的猫型机器人,明确了猫出来后稳定行走的“反射”结构。 这是在从爱护动物的观点出发受实验制约的情况下,有效利用机器人进行神经科学研究的神经机器人学领域的一环。 据说从实现更接近动物的机器人工程学的观点来看也是有意义的。
开发的猫型机器人(大阪大学提供)
反射是人等动物接触到热的东西时瞬间缩回手等,受到刺激而无意识发生的反应机制。 近年的研究表明,动物为了行走,不用大脑和脊髓的复杂回路,而是很好地利用这个反射回路来产生运动。 据说被认为与之相关的各个神经回路在过去的研究中已经明白,但是实现步行的整体布线还不清楚。 调查活动生物体的神经结构是有限的,而且为了爱护动物,动物实验受到了严格的管理和限制。 因此,研究小组为了能够不使用动物进行实验,开发了再现动物神经和肌肉特性而行走的四足猫型机器人。 全长47厘米,重7.6公斤。 为了能够进行有力且柔软的动作,采用了高输出、不经常使用齿轮的马达。 使计算机能够再现计算出的肌肉的特性。 用完成的机器人进行实验的结果发现,从膝盖延伸到腰部的回路和相反从腰部延伸到膝盖的回路被认为是交叉发挥作用的。 参考过去的研究,用程序再现这个整体结构后就稳定地走了。 据说,由于猫践踏地面,膝盖肌肉受到力的话,腰就会向后移动,腰部肌肉受到力的话,膝盖就会伸长,发生了自动联动,从而实现了步行。 另外,在将该电路的电信号设为零而不工作的时候,步行的节奏被破坏了。 另外,为了调查过去进行的动物实验能否用该机器人再现,向该电路施加电刺激时,同样发生了脚无法从地面抬起的现象。 结果显示,机器人能够再现生物体的电路。 研究小组认为,机器人虽然与生物体不同,但发现的结构是支持猫行走的有力候补。 据悉,如果进一步开发这样的机器人来代替实验动物,可以在广泛的条件下调查动物的结构。 据说,推进与动物结构相近、高效且灵活运动的机器人的开发,将关系到生物学和机器人工程学双方的发展。 研究小组大阪大学研究生院工学研究科的增田容一助教(控制工学)表示:“虽然制作了各种模仿动物的机器人,但终于到了对调查身体结构有帮助的阶段。 电机等零件变便宜的主要原因也很大。 虽然距离再现复杂结构的道路还很远,但机器人工程学和生物学将会越来越接近和融合吧。” 成果在日本时间4月8日刊登在了专业杂志《前沿神经机器人学》上,大阪大学于该月23日发表。
走去的附近的猫。 人类活用机器人,能理解他们到什么程度