• 小林グループ
• 中垣グループ
• 石黒グループ

数学グループ（小林グループ）

生物ロコモーションの数理モデル構築と制御則の抽出、

そのための数理的基盤の開発

　本グループのミッションは、生物ロコモーションのエッセンスを抽出し、数理モデルで表現し、それをロボットに実装可能な制御則として捉え直すことにあります。そのためには、まず身体系の形状や運動（目に見える部分）を数理的に記述し、次に身体系と制御系の相互作用（目に見えない部分）を記述しなければなりません。
　「からだ」を記述するには、そのためのプラットフォームを設計する必要があります。我々は、まずは究極の自律分散系といえる粘菌やアメーバに注目するという戦略をとっています。これらの不定形の生物の運動を記述するには、柔らかくかつ大変形を起こす対象を数理的に記述することが必要となります。そのために適応ネットワークモデルや、フェーズフィールドモデルと粒子法のカップリングをベースにしたモデリングを行っています。這行や脚歩行などの固定形態型の生物の運動に関しては、ケースバイケースでモデルを構築しなければなりません。可変弾性要素(Realtime Tunable Spring)のネットワークはかなり汎用的な記述であると考えています。これらのプラットフォームの上で、身体系と制御系の相互作用（目に見えない部分）を記述し、その本質を捉えることが、本研究での最も重要な部分です。CPGとからだの協調というスキームを軸としてモデリングを行います。真正粘菌変形体の研究で得られた Discrepancy という概念を軸に研究を進めています。
　現実の環境と相互作用するためには「からだ」が必要です。この研究を通して、複雑な外界と相互作用をする開いた力学系を記述する一つの方法論として、ロボティクスをとらえたいと考えています。

■URL
　広島大学大学院理学研究科 小林研究室 ホームページ