Akira Fukuhara 研究室

本研究室は、動物の多様な運動能力の仕組みを解明し、それを機械設計やロボット制御に応用する研究を行っています。特に、四足動物の歩行・走行・旋回などの複雑な動きに着目し、頭部・胴体・四肢がいかに協調して機能しているかを明らかにしようとしています。研究では、馬や犬などの実際の動物の解剖学的構造を調べるとともに、その特徴を模倣したロボットを製作し、実験を通じて運動のメカニズムを検証しています。 研究の手法としては、ロボット実験と数理モデル化を組み合わせています。本研究室は、筋肉や腱などの生物学的構造を模倣したロボットを開発し、水中での遊泳、地面での高速走行、段差のある斜面での歩行など、様々な環境での運動を実験的に再現しています。同時に、神経回路や感覚フィードバックなどの制御メカニズムを数学モデルで表現することで、動物がどのように柔軟に運動パターンを切り替えているのかを理解しようとしています。 主な発見として、動物の運動は中枢神経だけでなく、筋骨格系全体の構造と環境からの感覚情報の相互作用によって生み出されることが明らかになっています。特に、胴体の柔軟性や肩関節の独特な構造、脚と胴体を結ぶ連結機構などが、速度や地形に応じた効率的で安定した運動の実現に重要な役割を担っていることが示されています。これらの知見は、より俊敏で適応的なロボット開発にも応用される可能性があります。