hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロトン感受性ＴＲＰＰ３チャネルの新規味覚受容機構の解明

依存的に亢進した一方で、野生型で観察されたアルカリ除去による活性化を生じなかった。以上の結果から、533番目のアスパラギン残基および534番目のアルギニン残基がTRPP3の不活性化機構に必須である可能性が示唆された。本年度はTRPP3のゲーティングに関わる分子基盤と苦味受容における構造機能連関およびin vivoレベルにおけるTRPP3の苦味受容について詳細な検討を行った。1)TRPP3チャネルのゲーティング基盤と苦味応答との関連性の検討TRPP3チャネルの選択性フィルター近辺のアミノ酸残基のうち533番目のアスパラギン残基(N533)は、TRPP3チャネルのキニーネ応答に重要であり、キニーネに対するTRPP3チャネルの応答にはN533を基盤とした不活性化が関与することが示唆された。2)TRPP3ノックアウトマウスを用いた苦味受容解析TRPP3ワイルドタイプ(WT)マウスとTRPP3ノックアウト(KO)マウスを用いて、水とキニーネ溶液による長時間二瓶選択実験(48時間)を行い、キニーネ作用に対する忌避行動(オン応答)について検討した。キニーネ溶液摂取量の比率の濃度依存性に有意な差はみられなかった。続いて、キニーネ除去による後味に対する忌避行動(オフ応答)についての解析として、二瓶とも30 μMキニーネ溶液で前処理を行った直後に、水と30 μMキニーネによる短時間二瓶選択実験(15分間)を行った。その結果、KOマウスでは水よりもキニーネ溶液の摂取量が少なかったが、WTマウスでは水よりもキニーネ溶液を多く摂取する傾向を示した。また、in vitro実験でTRPP3活性に影響しない苦味物質であるデナトニウムを用いて同様に二瓶選択実験を行った。デナトニウム忌避におけるオン応答およびオフ応答のどちらにおいても、WTとKOマウスの間に有意な差はみられなかった。したがって、これまでにin vitroで観察された苦味物質のwash outによるTRPP3チャネル活性化に相当する事象がin vivoにおいても観察され、個体レベルにおいてTRPP3が苦味のオフ応答に関与しているものと考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではTRPP3チャネル機能に関する新規知見を得た。これら知見は、TRPP3のチャネルゲーティング機構が苦味受容と密接に関連する可能性を示唆しており、今後の研究における重要な手がかりとなると考えている。本年度は研究実施計画をおおむね遂行できたと考えている。TRPP3チャネルの電位やアルカリによる不活性化に重要なアミノ酸残基をTRPP3変異体の電気生理学的解析により見出した。現在、この研究成果をまとめた論文を作成中である。また、キニーネによるTRPP3チャネルの活性調節メカニズムを見出し、温度刺激と協同的にTRPP3を制御することを示唆する知見を得た。この結果は温度による苦味変化を考える際の重要な手がかりになると考えられる。
経皮的に再調節可能な血管紋扼装置の研究

平成4年度は、昨年度に引き続きバンディング装置の小形化及び再使用を可能とするための改良を実施した。小形化に関してはスクリュー調節器部分のネジの直径1mmとするとともに送り機構を改良し、直径5mmタイプの試作に成功した。5mmタイプを用いて動物実験を実施したが、若干動きにスムーズさが欠けたものの、確実に肺動脈の絞扼程度を可変できた。また、ネジのピッチが細かくなったため1回転での直径変化が0.1mmとなりさらに微細な調節が可能となった。次に、さらに小形の4mmタイプを設計、試作したが、これは動作がスムーズではなく失敗に終わった。また、@7万円の製作コストを下げるために、絞扼装置のカテーテル部のみを交換しネジ部を繰り返し使用できるよう設計変更を行ったが、見積を依頼したところ、交換部品、再滅菌費などを含めるとかえって高くつくことがわかり、試作を見送った。装置の改良に関しては、ほとんど進展しなかった。4年度は適応となる疾患がなく、臨床使用はなかった。昨年度までにNorwood手術での人工血管による体-肺動脈短絡路の血流量の調整に3例、modifiedFontan手術の両側心耳吻合部に装着し、右-左短絡量の調整に1例使用した。Norwood手術の2例は術後死亡したが、他の2例は再調節を繰り返した後、スクリュー調節器を取り外し、スネアワイヤーを装着した状態で生存している。4例の臨床経験について第30回日本人工臓器学会大会にて発表した。また人工臓器誌に発表(印刷中)した。
典型元素-遷移金属間結合の化学

典型元素-遷移金属間結合の本質の解明に努めるため,次の6研究テーマを計画研究として設定し,各班員が実施,代表者がこれを総括した.主な研究成果は次の通りである.1)典型元素-遷移金属間飽和結合錯体系の構築とその反応性(小澤文幸担当・班長)14族元素-白金結合をもつ一連の錯体の構造と反応性について系統的データの集積に努め,還元的脱離反応やアルキン挿入反応に及ぼす元素の特性を明らかにできた.ルテニウム錯体触媒によるアルキンヒドロシリル化反応機構の完全解析に成功した.2)遷移金属錯体とインターエレメント結合の相互作用と反応過程に関する理論的研究(榊茂好担当)10族遷移金属錯体に対するインターエレメント結合の酸化的付加反応について理論的解析を試み,特異な非平面遷移状態を見いだした.10族遷移金属一典型元素結合エネルギーの系統的評価にはじめて成功した.3)前周期遷移金属-カルコゲン結合の特異性と反応(巽和行担当)16族元素-6族遷移金属間多重結合の選択的構築法を確立するとともに,それらを構成単位とする一連の高次異核金属クラスターの自在合成に成功した.4)ジホウ素化合物の遷移金属触媒反応(宮浦憲夫担当)白金,パラジウム,ロジウム錯体によるジホウ素化合物の活性化・切断反応を利用する一連の触媒反応を開発し,有機合成におけるそれらの有用性を多くの実例を用いて検証した.5)遷移金属元素を含む新規単核及び多核不飽和結合系の構築とその反応性(飛田博実担当)遷移金属-ケイ素二重結合をもつ錯体が金属の種類を超えて一般的であることを数多くの合成例をもって実証し,それらの構造と反応性について系統的データの収集に成功した.6)有機配位子の遷移金属錯体間移動反応(小坂田耕太郎担当)含イオウおよび含ケイ素有機配位子の金属間移動反応について検討し,高配位架橋元素を含む特異な架橋2核錯体中間体の単離と構造決定に成功した.以上のように,3年間の研究を通じて,典型元素-遷移金属間結合の特徴が明らかとなり,今後のこの分野の研究の発展への指針を得ることができた.典型元素-遷移金属間結合の本質の解明に努めるため,次の6研究テーマを計画研究として設定し,各班員が実施,代表者がこれを総括した.主な研究成果は次の通りである.1)典型元素-遷移金属間飽和結合錯体系の構築とその反応性(小澤文幸担当・班長)14族元素-白金結合をもつ一連の錯体の構造と反応性について系統的データの集積に努め,還元的脱離反応やアルキン挿入反応に及ぼす元素の特性を明らかにできた.ルテニウム錯体触媒によるアルキンヒドロシリル化反応機構の完全解析に成功した.2)遷移金属錯体とインターエレメント結合の相互作用と反応過程に関する理論的研究(榊茂好担当)10族遷移金属錯体に対するインターエレメント結合の酸化的付加反応について理論的解析を試み,特異な非平面遷移状態を見いだした.10族遷移金属一典型元素結合エネルギーの系統的評価にはじめて成功した.3)前周期遷移金属-カルコゲン結合の特異性と反応(巽和行担当)16族元素-6族遷移金属間多重結合の選択的構築法を確立するとともに,それらを構成単位とする一連の高次異核金属クラスターの自在合成に成功した.4)ジホウ素化合物の遷移金属触媒反応(宮浦憲夫担当)白金,パラジウム,ロジウム錯体によるジホウ素化合物の活性化・切断反応を利用する一連の触媒反応を開発し,有機合成におけるそれらの有用性を多くの実例を用いて検証した.5)遷移金属元素を含む新規単核及び多核不飽和結合系の構築とその反応性(飛田博実担当)遷移金属-ケイ素二重結合をもつ錯体が金属の種類を超えて一般的であることを数多くの合成例をもって実証し,それらの構造と反応性について系統的データの収集に成功した.6)有機配位子の遷移金属錯体間移動反応(小坂田耕太郎担当)含イオウおよび含ケイ素有機配位子の金属間移動反応について検討し,高配位架橋元素を含む特異な架橋2核錯体中間体の単離と構造決定に成功した.以上のように,3年間の研究を通じて,典型元素-遷移金属間結合の特徴が明らかとなり,今後のこの分野の研究の発展への指針を得ることができた.[小澤文幸](1)cis-PtR(ER′R_3)L_2型錯体(E=C,Si,Ge)の還元的脱離反応について、E=Si>Ge>>CおよびR=Me>Ph>Et>Pr>Buの順に、顕著に反応性が低下することを見いだした.(2)ルテニウム触媒ヒドロシリル化反応において、触媒反応機構が有機ルテニウム錯体とヒドロシランの反応選択性によって規制されていることを明らかにした。[榊茂好](1)遷移金属錯体によるインターエレメント結合の活性化反応についてab initio MO法による理論的研究を行い、遷移状態構造、活性障壁、インターエレメント結合の活性化における特徴を明らかにした.(2)エチレンのジシリル化反応の触媒サイクルについて理論的研究を行い、律速過程はPt-SiR_3へのエチレン挿入反応であることを明らかにした.[宮浦憲夫](1)アルコキシ型ジホウ素化合物のアルキン、アルケン、1,2-ジエンおよび1,3-ジエンへの付加が、ゼロ価白金触媒の存在下で効率よく進行することを見いだした.また、その反応機構を明らかにした.

(2)ジホウ素化体における二つのホウ素基の反応特性について調査し、これらが有機化合物の変換反応に対して段階的に利用できることを明らかにした。[飛田博実](1)分子内ドナーで安定化された鉄およびルテニウムのビス(シリレン)錯体およびジシラニル-(シリレン)錯体はアルコールや水等の求核剤と瞬時に反応し、金属-ケイ素二重結合への付加反応生成物を与えた.(2)トリフェニルホスフィン配位子を含むルテニウムのビス(シリレン)錯体を加熱すると、金属-ケイ素二重結合にホスフィン配位子のフェニル基のC-H結合が付加することを見いだした.[小澤文幸](1)cis-Pt(SiR_3)_2L_2錯体が非平面構造であること、この構造上の歪みがアルキン挿入反応性を支配する重要な因子であることを明らかにした.(2)アルケニルルテニウム錯体とヒドロシランとの反応が2種類の反応機構(σ-結合メタセシスと酸化的付加ー還元的脱離)で進行することを明らかにした.[榊茂好](1)エチレンの白金(0)触媒ヒドロシリル化反応がChalk-Harrod機構で進行すること、律速過程がPt-H結合へエチレン挿入生成物の異性化過程であることを明かにした.(2)白金(0)錯体へのSi-Cσ結合の酸化的付加反応の遷移状態が非平面構造であること、その理由が立体的因子であることを明かにした.[巽和行](1)欠電子性第6族遷移金属錯体に結合したチオラートの炭素-硫黄結合切断反応を見いだし、単核スルフィド錯体を得る独自の合成ルートへと展開した.(2)ポリスルフィド錯体とアルキン類およびハロアルカン類との炭素-硫黄結合生成反応を用いて分子構築を行なった.(3)鉄や銅などを含む異核金属スルフィドクラスターの合成法を確立するとともに、その高次集積化に成功した.[宮浦憲夫](1)遷移金属触媒反応による炭素-炭素不飽和結合に対するジホウ素化合物の付加反応および有機求電子試薬とのクロスカップリング反応を検討し、有機ホウ素化合物の新たな合成法を開発した.(2)有機ボロン酸の合成化学的利用を目的として、ロジウム触媒を用いるα,β-不飽和ケトン、エステルに対するマイケル型付加反応の開発を行った.[飛田博実](1)アルコキシ架橋ビス(シリレン)錯体とジシラニル(シリレン)錯体の相互変換法を見いだした.(2)配位不飽和なヒドロシリルイリジウム錯体とヒドリド(シリレン)錯体が1,2-水素移動を介した速い平衡状態にあることを明らかにした.[小澤文幸](1)白金及びルテニウム錯体上での炭素-ケイ素結合形成反応機構を系統的に研究し、ケイ素位子に特徴的な反応を明らかにした。(2)シリル(スタイル)白金錯体とフェニルアセチレンとの反応における選択因子を明らかにした。[榊茂好】(1)パラジウム錯体におけるπ-アリル基と含14族元素配因子との還元的脱離反応について理論的研究を行った。(2)パラジウムとボリル、シリル、ゲルミルあるいはスタニル基との結合エネルギーを理論的に評価するとともに、これらの置換基間のインターエレメント結合の酸化的付加反応について検討した。[巽和行](1)6族遷移金属-カルコゲニド多重結合をもつ一連の錯体の合成に成功した。(2)新規トリスルフィド錯体を構成単位とする一連の高次異核金属クラスターを構築できた。[宮浦憲夫]
わが国における鍛冶の研究

平成9年度は日本古来における弥生時代古墳時代の鉄鍛冶関係について、考古学的実地調査と文献による調査を行った。同時に刀工の工房において遺跡出土の鉄滓を検討し、古代の鍛冶技術を復元する形の鍛冶実験を行った。平成10年度は前年と同様に、古墳時代以降奈良・平安時代の遺跡、遺物の実地調査及び文献史料の検討を行った。鍛冶実験については鉄力製作とそれに伴う技法の検討を実施した。平成11年度は日本に関係した、東アジア世界の鍛冶の実態を中国・朝鮮半島の具体例を主に文献で検討した。鍛冶実験では鍛冶の原料・鉄〓を製作した。以上の3年次に亘る研究の成果として、まず鍛冶が導入される弥生時代には最初は鉄滓を生成するほどの高温が維持できず、ほとんど鉄滓がみられない。しかし、北部九州の地域王権を支える囲いこまれた鍛冶も存在したことが、鉄剣や鉄戈の生産から想定できる。古墳時代になると、朝鮮半島からの豊富な鉄素材の流入にあわせて、高温鍛冶が関東地方まで拡散し、地域首長の要求に応えることが可能となった。この頃の椀形鉄滓は羽口に付着することが多いが、中期になる頃には、こうした例がなくなってくる。そしてさらに鉄滓も急激に大型化する。これは鍛冶技術が完成された形で導入されたのでなく、試行錯誤の段階があったことを物語っている。後期になると、製鉄が開始されるが、この工程に伴って還元鉄を鉄素材に加工する段階が加わる。このことも鉄滓が大型化、重量の増加によって確認でき、精錬鍛冶が鍛冶工房に必須の技術として普遍化することも分かった。このことは、鉄の消費遺跡といえる後期の群集積に伴われる鉄器類の多様さからも推察できる。こうした古代日本における鍛冶技術の系譜は中国大陸、楽浪郡、南部朝鮮、日本(北部九州)という鍛冶技術の伝播によると確認できた。奈良・平安時代になると、我国固有の鍛冶技術が体系化され、現在の刀工のもつ鍛冶技術として完成する。歴史時代の文献資料は平城宮跡等出土の木簡にみえる金属関係のデータを収集した。これまでにないデータだけにこの方面の研究に大いに寄与することが期待できる。本年度は鍛冶実験及び各地の鍛冶関係の遺跡出土品の集成、文献の収集を行った。鍛冶実験では鍛冶炉の築炉から精錬,鍛錬,火造りに至る一連の鍛冶工程を行い、鉄鍬,鉄斧,鉄鎌を製作した。この際生成した鉄滓を各工程ごとに分類し、実際の遺跡出土品と比較検討した。出土考古資料の集成については鍛冶炉,鉄滓・羽口;鍛冶道具が主な対象である。弥生時代については福岡野多目遺跡、古墳時代では福岡市博多遺跡、北九州市の重留遺跡、岡山県総社市窪木薬師遺跡、中世では総社市樋ノ本遺跡、近世では島根県馬場大鍛冶遺跡出土の鉄滓を、現地で観察しながら図化、写真撮影を行った。

これらの考古資料と鍛冶実験資料を比較検討した結果、これまで弥生時代には複雑な鍛冶工程は存在しないとされていたが、1200°Cを超える高温下でしか生成されない鉄滓(径78cm)が野多目遺跡で出土しており、今回の調査で千数百度の高温で鍛錬鍛冶が行われていたことが判明した。これは非常に大きな発見であった。ただし、この技術が保持されたのは当時の最先進地域、北九州だけの現象と考えられる。古墳時代以降、径20cmを超える大型椀形滓が生成される。これは朝鮮半島からの新技術の導入に伴なうもので、鉄製品にも高度の鍛接・鍛金技術で生産されたものが出現してくる。古代から中世にかけては鉄生産が始まり、間接製鋼法に伴なう精錬鉄滓も確認された。本年度の研究でわが国における鍛冶技術の一貫した発展過程をほぼ把握することができた。次年度以降の研究のベースがほぼ確立したと評価できる。本年度は鍛冶実験及び奈良時代以降の各地の鍛冶関係の遺跡出土品の集成、文献の収集を行った。鍛冶実験では製作実験対象は5世紀代の古墳出土素環頭大刀で、鍛冶炉の築炉から精錬、鍛錬、火作りに至る一連の鍛冶工程を実施した。この際に生成した錬滓はすべて採取して、遺跡出土鉄滓との比較資料とした。また、一連の鍛冶工程は写真及びヴィデオによる記録撮影を行った。鍛冶関係資料としての遺跡及び出土考古資料の収集は、新潟県新津市周辺の北沢遺跡、鳥取県米子市周辺遺跡群、奈良県飛鳥池遺跡、神戸二宮遺跡などの、奈良時代平安時代の資料を実見し、実測図等の記録作成、写真撮影を行った。本年度の研究で指摘できることは、まず鍛冶実験では昨年実験した鉄鍬、鉄斧など小型鉄器の製作と比較して、大型品の製作であったため、総じて鉄滓は大型で、各種の鍛冶工程の資料が得られた。これらをこれまでに採取した各時代の鍛冶遺跡出土鉄滓と比較してみると、鉄刀作りが鍛冶技術の集大成を示していることが理解できた。逆に各遺跡出土鉄滓がどの工程に伴うものであるのかが一層明確となり、古墳時代を中心に多彩な鍛冶の内容がわかる非常に有意義な実験といえる。また、鉄滓からみると、奈良、平安時代の鍛冶の実態は基本的には、古墳時代に完成した鍛冶技術体系をほぼ踏襲するものであるとわかったが、ただ、古代末から中世にかけて鉄生産が一気に増大することに連動して、鍛冶の内容も大きく変容することは大きなポイントである。遺跡出土鉄滓のうち、2kgを超える超大型品が出現するのがこの時期で、精錬鍛冶と鍛錬鍛冶が分化する可能性が指摘できるのである。次年度にわが国の鍛冶を総括するためのデータの大部分が、今年度までに収集できた。本年度はわが国の鉄鍛冶技術の体系化を理解するために、中国と朝鮮半島における鉄鍛冶技術について、主に文献による調査分析を行った。このほか、鍛冶技術の実態把握のため、鍛冶炉を独自に築き、鍛冶実験を実施した。中国については、製鉄技術の研究は相当に進展しているものの、鉄器生産の現場の研究は未開拓のままである。これはわが国の鉄器生産が鍛造鍛冶中心であるのに比べて、中国の鉄器が鋳鉄製であることと関連していると考えられた。しかし、それでも武器生産に関しては鍛造鍛冶が存在し、河南省鉄生溝遺跡などでこれまで炒鋼炉と想定されていた炉が鍛冶炉である可能性が指摘できる。ただし、産業廃棄物としての鉄滓のデータがなく、今後現地における実施調査が必然となってきた。一方、朝鮮半島では実用鉄器類の大半が鍛造製品であり、〓沙里遺跡などで鉄素材、鉄滓、鍛造剥片などの鍛造鍛冶に伴う一連の遺物が確認され始めており、わが国の在り方に極めて類似する鍛冶の存在が伺い知れる。ただ、ここでも中国におけると同様、現地での調査が必要となってきたといえる。
不均一径のフィブリルを配向させた人工腱マトリクスの創製とその再構築機序の解明

厚さ3 mmのゲルの全層にわたってコラーゲン線維が一軸配向する、天然の腱の基本構造を模した線維束の作製技術を開発した。高濃度コラーゲン水溶液の線維化速度を加速し、ゲル形成期に限定して剪断応力を付与すると、ゲルの破壊を伴うことなく配向コラーゲン線維束が得られた。線維配向性は線維芽細胞に認識されるに十分であり、線維束は天然腱類似の力学的異方性を示した。ウサギ膝蓋腱に埋植したゲル状の配向コラーゲン線維束は、細胞浸潤性を示さず、6週の間に力学特性の変化を生じなかった。本研究により、配向コラーゲン線維束の作製技術が一般化され、細胞浸潤を促す階層構造が人工腱にとって必要であることが明らかになった。1)平成24年度に作製した製造装置と製造条件を用いて、構造制御された3種類の代表的人工腱マトリクスを製造し、滅菌を行い、動物実験に供する:人工腱マトリクスの量産を終えた。今回開発した製造技術は、mmcmスケールのサイズの立体的なコラーゲン線維束を作製できる世界初の量産技術であり、国際特許出願を進めている。そのための製造パラメータの検証と配向化メカニズムの解明を多角的に実施した。製造パラメータとしては、線維形成速度(37°C到達後5 s以内)、剪断速度(110 (1/s))、剪断付与時間(ゲル化開始後<20 s)、および剪断を付与するための2平板の温度差(平板間距離3 mmで顕在化)が明らかになった。配向度を自在に制御することが可能になった。配向化インプラントの引っ張り弾性率と破断応力は、配向していないものを比べ、それぞれ3.2倍(420 kPa)および2.3倍(63 kPa)に増加した。配向化インプラントは骨芽細胞様細胞に対して接触誘導を示し、細胞が配向した。In vivoで細胞が認識するに十分な配向度を有していることが示唆された。2)上述の3種類の人工腱マトリクスの家兎モデルへの移植:移植サンプルのゲニピン架橋による着色、および細胞実験で確認されたゲニピンによる細胞接着阻害が明らかになり、移植実験を保留してゲニピンを用いない製造方法の開発を実施した。水溶性カルボジイミドおよびコハク酸イミドの混合溶液で配向化に成功し、インプラントの量産を実施中である。また、上記方法で製造した配向コラーゲン線維束は緻密ゲルであるため細胞侵入性が低いと予想され、凍結乾燥法を用いた多孔質インプラントの製造も実施した。コラーゲン配向度、ポロジティの異なるこれらのインプラントを用いて早急に動物実験を進める。3)家兎の膝外腱モデルおよび4)組織の摘出と解析:まだ至っていない。2)の動物実験を平成26年6月に実施し、9月に解析を行う。1)コラーゲン線維化と化学架橋の同時プロセッシングを利用した人工腱マトリクス製造装置の試作:同時プロセッシングとせん断の組み合わせ、インプラント可能なサイズのコラーゲン線維配向線維束の作製に初めて成功した。従来技術はいずれも配向線維を基板に付着させる方法であり、インプラント作製方法としてはスケールアップが困難であった。線維束の量産化に向け、動的粘弾性装置に付属できる円筒型(円筒型容器内でシリンダーを回転させるせん断装置)を試作した。動物実験用のサンプルの量産を検討中である。2)人工腱マトリクスの微細構造と物性の解析:コラーゲン線維配向線維束の単線維径はネイティブタイプ(約70nm)と同じであることがSEM像から示された。線維束の作製工程ではゲニピンによる架橋が導入され、コラーゲン濃度0.5%の線維ゲルのせん断弾性率が7±2kPaから50±8 kPaまで増加した。コラーゲン濃度の増加と線維配向後の圧縮により、更に硬さを増加させることが可能であること考えられた。構造解析と並行して配向化メカニズムの解析を行った。我々が開発した同時プロセッシングにおいては、線維形成時に起こる劇的な弾性率増加時にせん断応力を与えることが、配向コラーゲン線維作製に必要であることを明らかにした。更に、水溶性の化学架橋剤ゲニピンの架橋反応が25°Cから37°Cまでの温度上昇によって飛躍的に活性化されることを明らかにした。3)動物実験:兎膝蓋腱の中央1/3を切除して欠損部を作製した動物モデルを作製した。また膝蓋骨-マトリクス-脛骨複合体を摘出し、Video-dimension analyzerを組み込んだ生体軟組織材料試験システムを構築し、37°C生食水中での引っ張り試験の予備実験を行った。

しかし動物実験用のサンプルの量産が下記の理由でおくれたために、本実験の実施には至れなかった。1)平成25年度の評価の継続を行う:下部加温プレートおよび上部回転プレートに挟んだコラーゲン水溶液に剪断を付与する配向化装置での、コラーゲン配向化機序を解明した。ゲル断面の微細構造観察により、下部から上部へと逐次に配向化が進行して、最終的に厚さ3 mmの全層にわたる一軸配向化に至ることを明らかにした。先行研究が示唆していた`コラーゲン分子が剪断応力で配向し、線維化へと移行する'というモデルが本製造技術には当てはまらず、絡み合った線維の剪断応力による`延伸効果'が本配向化モデルとして妥当であると結論した。ゲル状の配向コラーゲン線維束の作製方法を確立するとともに、線維配向による細胞の配向増殖を、昨年度の骨芽細胞様細胞に加え、マウス由来線維芽細胞でも再現した。2)腱マトリクス再構築現象の観察結果を受け、特に強い影響のあった構造因子を制御した人工腱マトリックスの作製と再構築現象の評価を行う:架橋度(アミノ基消費率15%および36%)および配向度(複屈折位相差5°および103°)を制御した4種類のコラーゲンゲルインプラント(2×3×20 mm)を作製し、家兎の蓋外腱モデルへの埋植を行った。6週後にヘマトキシリンエオジン染色とトルイジンブルー(TB)染色を行った結果、インプラント周囲への細胞の集積が生じていたが、高架橋度インプラント内部への細胞浸潤およびゲル内部のTB染色は認められなかった。低架橋度インプラントはほぼ完全に消化されていた。蓋外腱内部に残存していた高架橋度インプラントを摘出して力学試験を行った結果、埋植前後で力学特性の有意な変化が生じないことが明らかになった。細胞浸潤性を促進するための疎密構造・階層化構造および分子間架橋による酵素耐性が配向コラーゲン線維束に必要であると結論した。生体材料国際特許出願を急ぐ必要があるため、その準備のための工学実験にウェイトがかかってしまった。しかし、配向コラーゲン線維束の大型化、量産化、配向度の制御、架橋度の制御、多孔質化など、動物実験のための多様なインプラントを量産済みであり、医学側の腱リモデリング評価方法は既に確立し、実績も豊富である。平成26年度において目標とする成果が得られると考えている。平成24年度の中盤には量産技術を確立する予定であったが、配向コラーゲン線維束を安定して作製できる製造条件の確立が年度末になった。そのために本実験の実施には至れなかった。しかしその一方で、新規かつ量産性の高い配向コラーゲン線維束の作製方法が確立し、更にそのメカニズムの詳細が明らかになった。まずは、都産技研独自に行っていたゲニピン架橋の温度応答性について学会発表1件、論文投稿1件、および特許出願を1件行った。更に、配向化技術については北海道大学と共同で特許を出願予定である。配向メカニズムの解明によって、平成25年度以降に行う`配向コラーゲン線維の配向度や太さを変える技術'への展開にとっての重要な準備研究となった。平成25年度において、立体的な配向コラーゲン線維束の量産化を終え、構造制御技術を確立し、力学試験および細胞培養による接触誘導の評価を終えた。動物実験に向けた工学的評価が完了したので、本年度は`人工的に作製したコラーゲン線維マトリックスの配向が腱リモデリングに及ぼす影響'に関する動物実験による評価に注力する。平成26年度の前半に、構造制御された人工腱マトリックスの動物実験を実施する。
音楽理論を会議記録の分析に応用したディスカッションマイニングの実現

以下3項目の成果があった.(1)会議記録に含まれる様々なイベントと音楽イベントの種類の差異についての理論的検討を行った.タイムスパン木を形式化し計算モデルの構築に成功した.楽曲間の類似性を測定することで,計算モデルの認知的リアリティを確認した.(2)ディスカッションマイニング用議論構造分析器へのマイルストーンとして,GTTM分析器の改良と拡張を進めポリフォニ対応を完了した.(3)議論の意味構造を精度良く抽出することを検証した.GTTMの考え方に沿ってルールを再構成し,マルチメディア会議記録のデータから議論タイムスパン木を自動生成することに成功した.平成24年度の計画は以下の通りであった:(a)理論的検討:タイムスパン木として抽出された議論の意味構造が,人手で分析された正しい意味構造と対応しているか否かを確認し,不整合な箇所の原因を探り, GTTM規則の翻訳手法を改良する.(b)ディスカッションマイニング用意味構造解析器:GTTM規則群の残り27規則の翻訳を継続し,ディスカッションマイニングにおいて不要となる規則,新たに導入すべき規則などを明らかにする.拍節構造解析モジュール,タイムスパン木生成モジュールの作成に着手する.(c)意味構造抽出の検証:(b)を会議記録に適用して得られたタイムスパン木が,従来より正確で細粒度の意味構造を抽出していることを確認する.(d)再利用機能:音楽用に定義されたjoin, meet演算とそれらを用いた幾つかのアルゴリズムを転用して,議事要約生成アルゴリズムの設計,FAQ集の自動生成・改版等の機能を設計する.各々について実績を述べる.まず(a)について,タイムスパン木と延長木を生成する際に用いられる重要度を算出するための要素を絞り込んだ(例えば,発言の長さ,キーワード出現数,発言者の社会的ステータスなど).(b)について,議論のタイムスパン木生成ルールが共通に利用するライブラリ関数の内,発言時間,発言者の属性,発言予約のタイミング,後続する継続発言数などを実装した.(c)について,タイムスパン木の妥当性を直接観察することは難しいので,タイムスパン木に従って議事の要約を作成し,その要約の妥当性をもってタイムスパン木の妥当性評価を行った.8つのディスカッションに関してからタイムスパン木に基づいて要約を作成し,5人の被験者が要約の妥当性を5段階評価した.その結果0.640.88 (max 1.0)という評価値を得た.(d)について,進捗はなかった.平成25年度の計画は以下の通りであった.(a)理論的検討:マルチメディア会議記録の意味構造に関してメディア間で生じる食い違を統合する手法を検討する.(b)ディスカッションマイニング用意味構造解析器: GUI部を作成する.現在のディスカッションマイニングシステムでは,ビデオを効率よく閲覧するために議事録のビデオビューが提供されている.また,音楽用楽曲構文解析器にはGUIが提供されている.これらを組み合わせ,リニアに表示されているビデオ記録に対して,議論タイムスパン木が付与されたようなレイアウトのGUIを持たせる予定である.(c)意味構造抽出の検証:(a)の成果を参照しつつ,(b)を会議記録に適用して得られた結果の妥当性を検証する.(d)再利用機能:前年度設計した各再利用機能を実装し,精度向上,機能拡張を施す.各々について実績を述べる.(a)理論的成果として,join演算の適用範囲を一般のタイムスパン木に拡張することに成功した.その結果,タイムスパン木間の距離をより精密に計算できるようになった.(b)意味構造解析器を実現するため,ルールの選定と実装及びその改良の方に労力を費やしてしまい,GUIまでは着手できなかった.(c)議論の意味構造としての議論タイムスパン木に関して,半自動の議論分析器をプロトタイピングし,フィージビリティを確認した.(d)再利用機能として,(a)で拡張されたjoinとmeetを利用したモーフィングアルゴリズムを設計した.以下3項目の成果があった.(1)会議記録に含まれる様々なイベントと音楽イベントの種類の差異についての理論的検討を行った.タイムスパン木を形式化し計算モデルの構築に成功した.楽曲間の類似性を測定することで,計算モデルの認知的リアリティを確認した.(2)ディスカッションマイニング用議論構造分析器へのマイルストーンとして,GTTM分析器の改良と拡張を進めポリフォニ対応を完了した.(3)議論の意味構造を精度良く抽出することを検証した.GTTMの考え方に沿ってルールを再構成し,マルチメディア会議記録のデータから議論タイムスパン木を自動生成することに成功した.平成23年度の計画は以下の通り.(a)理論的検討:会議記録イベントと音楽イベントの差異の例として,葉となる各発言間に言語意味的な関連が生じている,瞬間的に生じるイベントには音符における音長(duration)という概念が無い等がある.差異の種類を全て明らかにし,その差異を考慮したタイムスパン木構造とjoin, meet演算を検討する.翻訳されたGTTM規則によって抽出された会議記録のグルーピング構造を人手による正解と比較する.(b)ディスカッションマイニング用意味構造解析器:(a)の進捗と連携しながら,GTTM規則群の内,グルーピング構造分析の7規則を翻訳し,音楽用楽曲構文解析器のグルーピング構造解析モジュールからディスカッションマイニング用への改良に着手する.(c)意味構造抽出の検証:実際の会議記録データに(b)の解析器を適用して,グルーピング構造分析の結果を得て,従来より正確で細粒度の意味構造が抽出されているかどうかを確認する.各々について述べる.(a)に関して,タイムスパン木の数学的な意味を定義した.

その定義に基づいた表現を用いて,モーフィングアルゴリズムを記述した.ディスカッションの構造を形式的に表現する大きな足がかりとなる.(b)に関して,2008年に構築した旋律用構造解析器ATTAの内部構造の調査を行った.これはDM用に改造するための準備に相当する.(c)に関して,幾つかのディスカッション例を取り上げ,議論のタイムスパン木を構成してみせた.これはGround Truthデータに相当する.本研究の目的は,この音楽に対する自動分析器と演算体系の技術をテキスト,ビデオ,メタデータ等から成るマルチメディア会議記録の意味構造分析と会議記録再利用に適用し,より有用なディスカッションマイニングを実現することである.そのため2つの項目を置いた:(1) GTTMの規則群をマルチメディア会議記録の分析に適用し,得られたタイムスパン木が会議の意味構造を正確かつ細粒度に表現していること,(2)マルチメディア会議記録に対してjoin, meetなどの演算を適用して会議記録の様々な再利用が実現できること.まず(1)に関する達成度は80%である.タイムスパン木を構成する上で必須である重要度算出のための要素の絞り込みが完了したこと,ライブラリ関数の一部の実装が完了したこと,タイムスパン木の妥当性評価を行ったからである.次に(2)に関する達成度は現在0%である.本年度より着手したが,タイムスパン木の妥当性評価に手間取ってしまったため.本研究の目的は,この音楽に対する自動分析器と演算体系の技術をテキスト,ビデオ,メタデータ等から成るマルチメディア会議記録の意味構造分析と会議記録再利用に適用し,より有用なディスカッションマイニングを実現することである.そのため2つの項目を置いた:(1) GTTMの規則群をマルチメディア会議記録の分析に適用し,得られたタイムスパン木が会議の意味構造を正確かつ細粒度に表現していること,(2)マルチメディア会議記録に対してjoin, meetなどの演算を適用して会議記録の様々な再利用が実現できること.まず(1)に関する達成度は30%である.これは,タイムスパン木の数学的な意味を定義したこと,ケーススタディの議論に関して議論のタイムスパン木の正解データ(Ground Truth)を作成したからである.次に(2)に関する達成度は現在0%であるが,(2)の研究は平成24年度より着手する予定なので,計画通りである.平成25年度の計画は以下の通りである:(a)理論的検討:マルチメディア会議記録の意味構造に関してメディア間で生じる食い違を統合する手法を検討する.
ベトナムの「家訓」文献と伝統倫理の研究

本年度は昨年度引き続き、ベトナム人の儒者が編纂した「家訓」の代表的な文献とベトナムに流布した中国の「家訓」の代表的な文献につき、これらの諸文献の成立年代、作者の経歴、文献の内容を分析し、ベトナムの伝統的家庭教育理念および倫理の特色を明らかにする。研究活動の成果は東アジア文化交渉学会第10回国際学術大会(2018年5月、香港・城市大学)や礼学および中国伝統文化国際学術研究大会(2018年11月、中国・武漢大学)において報告した。論文は『東西学術研究所紀要』第51輯(2018年4月、関西大学)に投稿した。本年度は科研費(基盤C)の研究費の助成を受けてベトナム・ハノイの漢喃研究院、ベトナム国家図書館、ベトナム社会科学情報院、フエの文廟、ホーチミン市総合科学図書館およびフランス極東学院、フランス国立図書館、ギメ東洋美術館図書館、フランス・パリの大学間共同利用言語・文化図書館に資料調査に赴き、ベトナムの「家訓」関連文献(漢文・字喃文・国語字文(現代ベトナム語正書法))および儒教に関する資料を収集・複写した。研究活動の成果は東アジア文化交渉学会第7回国際学術大会(2015年5月)や関西大学ICISシンポジウム「文化交渉学のパースペクティブ」(2015年7月)において報告した。論文は『東西学術研究所紀要』第48輯(2015年4月)、『全球化視野下的中国儒学研究』(中国・孔学堂書局、2015年9月)に掲載するほか、『東アジア文化交渉研究』第9号(2016年3月)に投稿した。ベトナムに所蔵されている「家訓」文献については、先行研究によれば約50点であるとされており、一定していない。ここからも、ベトナムにおける「家訓」関連の文献についての調査が、なお不十分であることがわかるが、さらに興味深いのは、これら先行研究において「家訓」文献として計上されているものの中には、「家訓」の文字どおり、自らの子孫に対する家庭教育の資料として著述されたもの以外に、呂祖などの神仙が一般の人々に対する教訓書として著した資料や「降筆経」、「善書」なども含まれていることである。これらの「家訓」文献のいくつかは現代ベトナム語に訳されており、何度も版を重ねているものも多く見られる。これらの「家訓」関連文献について、子孫に対する家庭教育の資料として著述されたもの、およびベトナムが受容した中国の「家訓」関連文献を対象として、所蔵状況の調査を行なった。その結果、現在、ハノイの漢喃研究院、ベトナム国家図書館、ホーチミン市総合科学図書館、ベトナム社会科学情報院(以上ベトナム)、フランス極東学院、フランス国立図書館、大学間共同利用言語・文化図書館、ギメ東洋美術館図書館、パリ・アジア協会(以上フランス)および日本・東洋文庫、東京大学図書館、東京外国語大学図書館、京都大学図書館、大阪大学図書館などに、約107点もの文献が所蔵されていることが明らかになった。そのため、申請者は27年度、ベトナム、フランス、日本において約70%の資料を複写し、あわせて「家訓」文献を考察、分析している。計画調書に沿って順調に進展していると思われる。本年度は昨年度と引き続き、ベトナム・ハノイの漢喃研究院、ベトナム国家図書館、ホーチミン市総合科学図書館およびフランス極東学院、フランス国立図書館、フランス・パリの大学間共同利用言語・文化図書館に資料調査を赴き、ベトナムの「家訓」、「女訓」関連文献(漢文・字喃文・国語字(現代ベトナム語正書法)文)および儒教に関する資料を収集・複写した。これら諸文献の作者、成立年代、変遷、文献学上の特色を実証的に考察するとともに、その記述内容を通してベトナムにおける伝統的家庭教育および「社会的教化手段としての儒教」、「孝」・「義」というベトナムの儒教の特色を明らかにする。研究活動の成果は東アジア文化交渉学会第8回国際学術大会(2016年5月)や、Seventh Italian-Japanese-Chinese Researchers Seminar on Language and Cultural Relations(2016年9月)や、第5回ベトナム学国際学術大会(2016年12月)において報告した。論文は『東アジア文化交渉研究』第10号(2016年3月、関西大学)、『東西学術研究所紀要』菜49輯(2016年4月、関西大学)に投稿するほか、吾妻重二編著『文化交渉学のパースペクティブ』に投稿した。また、独立行政法人日本学術振興会から平成28年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金)(研究成果公開促進費)「学術図書」(課題番号16HP5006)の助成を受けて、東方書店より『ベトナムにおける「二十四孝」の研究』を刊行した。ベトナム・フランスに所蔵されているベトナムの「家訓」文献をほぼ複写し、このうち、代表的「家訓」文献を考察しつつ、伝統倫理、家庭教育の内容を分析した。この意味でおおむね順調していると思っている。本年度は昨年度引き続き、ベトナム人の儒者が編纂した「家訓」の代表的な文献とベトナムに流布した中国の「家訓」の代表的な文献につき、これらの諸文献の成立年代、作者の経歴、文献の内容を分析し、ベトナムの伝統女性観、ベトナムの儒教的女子教育理念および伝統的家庭教育・倫理の特色を明らかにする。研究活動の成果は関西大学東西学術研究所第19回研究例会「東アジア宗教儀礼

研究班」(2017年12月)や、“回顧与展望:東亜視域中的朱子学与陽明学"国際学術大会(2017年10月)や、中国四国歴史学地理学協会2017年度大会(2017年6月)や、東アジア文化交渉学会第9回国際学術大会(2017年5月)において報告した。論文は『東西学術研究所紀要』第50輯(2017年4月、関西大学)、『東アジア文化交渉研究』第10号(2017年3月)に投稿した。また、独立行政法人日本学術振興会から年度28年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金)(研究成果公開促進費)「学術図書」(課題番号16HP5006)の助成を受けて、2017年2月に東方書店より『ベトナムにおける「二十四孝」の研究』について刊行された。慶應義塾大学の嶋尾稔教授による書評「ベトナムの孝子説話に関する稀代の研究書:『ベトナムにおける「二十四孝」の研究』」(『東方』445号、2018年3月)は若干の問題点を指摘しつつも、全体として本書を高く評価してくれている。ベトナム・フランスに所蔵されているベトナムの「家訓」文献をほぼ複写した。このうち、ベトナム人の儒者が編纂された代表的な「家訓」文献や中国からベトナムに伝わった代表的な「家訓」文献を考察しつつ、伝統的女子教育理念、女性観などの内容を分析した。この意味でおおむね順調していると思っている。本年度は昨年度引き続き、ベトナム人の儒者が編纂した「家訓」の代表的な文献とベトナムに流布した中国の「家訓」の代表的な文献につき、これらの諸文献の成立年代、作者の経歴、文献の内容を分析し、ベトナムの伝統的家庭教育理念および倫理の特色を明らかにする。研究活動の成果は東アジア文化交渉学会第10回国際学術大会(2018年5月、香港・城市大学)や礼学および中国伝統文化国際学術研究大会(2018年11月、中国・武漢大学)において報告した。論文は『東西学術研究所紀要』第51輯(2018年4月、関西大学)に投稿した。平成28年度(4月29年3月)の研究の計画は以下のとおりである。まず、「家訓」関連文献のうち、王室の子孫に対する教訓書としての「家訓」1点につき、文献の成立年代、作者の経歴、文献の内容を分析し、「孝」、「義」および伝統的家庭教育・倫理の特色について考察し、論文を発表する。次に、ベトナムの儒者・知識人が著した「家訓」約80点の文献の分析を行う。すなわち、これらの「家訓」文献のうち、重要で代表的文献につき、文献の成立年代、作者の経歴、文献の内容を分析し、「孝」、「義」、および伝統的家庭教育・倫理の特色について考察し、論文を発表する。また、字喃で翻案もしくは解説された代表的「家訓」文献の訳注作成に着手する。平成29年度(4月30年3月)の研究の計画は以下のとおりである。1)「家訓」文献の分析平成28年度を引き続き、ベトナムやフランスに複写したベトナムの「家訓」文献のうち、「女訓」、「女範」文献、ベトナムの儒者、知識人が著わした「家訓」文献につき、文献の成立年代、作者の経歴、文献の内容を分析し、ベトナム人の伝統的家庭教育・倫理の特色、ベトナムの「女性観」について考察する。2)字喃文献の訳注作成字喃で翻案もしくは解説された代表的「女訓」、「女範」文献の訳注作成を完成させる。平成30年度(4月31年3月)の研究計画は以下のとおりである。
MMP-12トランスジェニックウサギを用いた動脈硬化発生機序の解析

マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)は金属依存性の細胞外マトリックス分解酵素であり、動脈硬化や癌転移などに重要な役割を果たしていると考えられている。本研究ではエラスターゼ活性を持つマクロファージメタロエラスターゼ(MMP-12)の役割に注目し、動脈硬化やリウマチ関節炎、肺気腫などの炎症疾患の発生におけるMMP-12の役割をin vivoで解明することを目的として、ヒトMMP-12を過剰発現するトランスジェニック(Tg)ウサギモデルを開発し動脈硬化発生における泡沫細胞の形成、炎症性肉芽腫の形成、関節炎の発生におけるMMP-12の役割を検討した。マクロファージ(Mφ)特異的にMMP-12を過剰発現するTgウサギ作成のため、Mφスカベンジャー受容体プロモーターを有するMMP-12 cDNA発現ベクターを構築し、マイクロインジェクション法により遺伝子を導入した。移植した280個の受精卵より22羽の仔ウサギが産まれ、そのうち2羽にヒトMMP-12遺伝子が導入されていた。ヒトMMP-12 mRNAがTgウサギのMφで特異的に過剰発現していることをRT-PCR法により確認した。Mφ由来ヒトMMP-12蛋白の分泌を確認するために、ウサギの肺胞Mφ並びに腹腔内Mφを無血清培地で24時間培養して培養上清を調製した。これらの培養上清を10%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動後、抗ヒトMMP-12抗体でウェスタンブロットしたところ、TgウサギのMφからヒトMMP-12蛋白が分泌されていることが判明した。また、ザイモグラフィーによりMφから分泌されたヒトMMP-12蛋白はβ-カゼインならびにエラスチンを分解することが確認され、酵素活性を持つことが判明した。一方、Tgウサギでは正常ウサギに比べ炎症性肉芽腫や関節炎におけるMMP-12の発現が強く、Mφの浸潤が高度であることが病理学的解析により明らかとなった。動脈硬化発生・進展に及ぼすMMP-12の影響に関しては現在詳細に解析中である。本研究によりMφで特異的にMMP-12を過剰発現するTgウサギの開発に成功した。このウサギモデルは動脈硬化の発生病理の解明のみならず、炎症疾患の発生病理を解明する上で極めて有用な動物モデルになり得ると考えられる。申請者の研究室ではこれまでに、冠状動脈硬化の破綻ruptureに直接関与すると考えられてしいるマトリックスメタロプロテアーゼ-12(MMP-12)の遺伝子をクローニングし、マクロファージ由来のMMP-12の発現とウサギ大動脈硬化との関係を明らかにしてきた。本研究の目的はマクロファージで特異的に発現するMMP-12トランスジェニックウサギを作成し、これらを用いて冠状動脈硬化プラークの破綻に及ぼすMMP-12の影響を検討することにある。また、MMP-12の過剰発現は大動脈瘤やリュウマチ関節炎、肺気腫の発病にも関与していることが示唆されており、MMP-12のトランスジェニックウサギモデルはこれらの病態モデルとしても有用であると思われる。そこで本研究では、マクロファージスカベンジャー受容体プロモーターを用いてマクロファージ特異的にMMP-12を過剰発現する発現ベクターを構築し、2羽のヒトMMP.12トランスジェニックウサギfounderの作製に成功した。ヒトMMP-12mRNAはトランスジェニックウサギのマクロファージで特異的に発現することをRT-PCRで確認した。マクロファージ由来ヒトMMP-12蛋白の分泌を確認するために、ウサギの肺胞マクロファージ並びに腹腔内マクロファージを無血清培地で24時間培養して培養上清を調製した。これらの培養上清を10%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動後抗ヒトMMP-12抗体でウェスタンブロットしたところ、トランスジェニックウサギのマクロファージからヒトMMP-12蛋白が分泌されていることが判明した。また、ザイモグラフィーによりマクロファージから分泌されたヒトMMP-12蛋白がβ-カゼインならにエラスチンを消化することを確認しており酵素活性を持つことが判明した。現在MMP-12トランスジェニックウサギの系統を確立しており、実験用に必要なF1を繁殖しているところである。

これらの培養上清を10%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動後、抗ヒトMMP-12抗体でウェスタンブロットしたところ、TgウサギのMφからヒトMMP-12蛋白が分泌されていることが判明した。また、ザイモグラフィーによりMφから分泌されたヒトMMP-12蛋白はβ-カゼインならびにエラスチンを分解することが確認され、酵素活性を持つことが判明した。一方、Tgウサギでは正常ウサギに比べ炎症性肉芽腫や関節炎におけるMMP-12の発現が強く、Mφの浸潤が高度であることが病理学的解析により明らかとなった。動脈硬化発生・進展に及ぼすMMP-12の影響に関しては現在詳細に解析中である。本研究によりMφで特異的にMMP-12を過剰発現するTgウサギの開発に成功した。このウサギモデルは動脈硬化の発生病理の解明のみならず、炎症疾患の発生病理を解明する上で極めて有用な動物モデルになり得ると考えられる。
移動ロボットの能動視覚を用いた立体物のWebブラウジング

立体物のWebブラウジングを円滑に行うロボットシステムの実現を通して,ロボットと人間が互いの長所を生かしながら,人間の役に立つロボットの行動制御を実現することが,本研究の目的である.開発するシステムは,ユーザである人間からオンデマンドでロボットに閲覧対象が指示され,事前には形状が不明な閲覧対象をロボットが自律的に三次元データ化していくことで,現実に存在する立体物をWebコンテンツとして活用するシステムである.閲覧のための大域的な動作計画(どこからどう見たいか)は,主としてユーザが判断し,それを実現するための局所的な行動計画(観測視点への移動制御やデータ収集など)は,ロボットが自動的に行う.本申請期間の研究では,移動ロボットを用いて立体物のWebブラウジングを行うシステムを実現し,遠隔からのユーザの要求をスムーズにこなすスキルを結果としてロボットに実装できるような方法論の確立を目指す.本年度は,三次元環境認識のためのセンサシステムの開発と分散オブジェクトHORBを用いた遠隔操作インターフェースの実装に取り組んだ.三次元環境認識については,測域センサ(小型の走査式レーザ距離センサ)を回転させて,ロボット周囲の三次元的な距離情報を獲得するシステムを開発し,未知環境での自律走行実験に成功した.このセンサシステムは,閲覧対象をロボットが自律的に三次元データ化していくことに応用できる.また,分散オブジェクトHORBを用いて,柔軟にネットワーク経由でのデータの送受信やGUIを設計する仕組みについて研究開発を行った.全体システムの統合については,ロボットコントローラの不調・故障により実現されていないが,今後,個々に開発を進めてきた要素技術を統合しロボット上に実装して、更なる検証を進めていく.立体物のWebブラウジングを円滑に行うロボットシステムの実現を通して,ロボットと人間が互いの長所を生かしながら,人間の役に立つロボットの行動制御を実現することが,本研究の目的である.開発するシステムは,ユーザである人間からオンデマンドでロボットに閲覧対象が指示され,事前には形状が不明な閲覧対象をロボットが自律的に三次元データ化していくことで,現実に存在する立体物をWebコンテンツとして活用するシステムである.閲覧のための大域的な動作計画(どこからどう見たいか)は,主としてユーザが判断し,それを実現するための局所的な行動計画(観測視点への移動制御やデータ収集など)は,ロボットが自動的に行う.本申請期間の研究では,移動ロボットを用いて立体物のWebブラウジングを行うシステムを実現し,遠隔からのユーザの要求をスムーズにこなすスキルを結果としてロボットに実装できるような方法論の確立を目指す.本年度は,15年度以降の研究が円滑に進められるように,実験システムの統合に取り組んだ.まず、移動ロボットとその移動ロボットに搭載可能な視点移動のための6自由度アームについて,実験に使うための準備を整えた.また,視覚センサや小型の距離センサを購入した.これらは、平成15年度の初めに、アームの先端へ取り付ける予定である.また、以下の研究・開発についても行った.(1)光学式距離センサを用いた大まかな三次元計測装置の開発(2)人間との安全な空間共有のための通過予定領域提示装置の開発これらの研究成果については、大阪電気通信大学工学部電子機械工学科の卒業論文としてまとめられている。立体物のWebブラウジングを円滑に行うロボットシステムの実現を通して,ロボットと人間が互いの長所を生かしながら,人間の役に立つロボットの行動制御を実現することが,本研究の目的である.開発するシステムは,ユーザである人間からオンデマンドでロボットに閲覧対象が指示され,事前には形状が不明な閲覧対象をロボットが自律的に三次元データ化していくことで,現実に存在する立体物をWebコンテンツとして活用するシステムである.閲覧のための大域的な動作計画(どこからどう見たいか)は,主としてユーザが判断し,それを実現するための局所的な行動計画(観測視点への移動制御やデータ収集など)は,ロボットが自動的に行う.本申請期間の研究では,移動ロボットを用いて立体物のWebブラウジングを行うシステムを実現し,遠隔からのユーザの要求をスムーズにこなすスキルを結果としてロボットに実装できるような方法論の確立を目指す.本年度は,実験用ロボットシステムの完成度の向上に取り組んだ.まず,移動ロボットに搭載した視点制御用6自由度アームの逆運動学関係式の導出を行った.各リンクの幾何学的な関係から大まかな関節角度を求め,さらに微分関係から正確な関節角度を求める方法を考案した.次に,USBカメラを2台用いて視点制御用6自由度アームの先端に搭載可能な小型軽量のステレオビジョンシステムを開発した.これらの研究成果は,以下の大阪電気通信大学工学部電子機械工学科の卒業論文としてまとめられている.橋本浩一「立体物遠隔鑑賞システムのための視点制御用6自由度アームの開発」吉村貴史「USBカメラを用いた小型ステレオビジョンシステムの試作」

立体物のWebブラウジングを円滑に行うロボットシステムの実現を通して,ロボットと人間が互いの長所を生かしながら,人間の役に立つロボットの行動制御を実現することが,本研究の目的である.開発するシステムは,ユーザである人間からオンデマンドでロボットに閲覧対象が指示され,事前には形状が不明な閲覧対象をロボットが自律的に三次元データ化していくことで,現実に存在する立体物をWebコンテンツとして活用するシステムである.閲覧のための大域的な動作計画(どこからどう見たいか)は,主としてユーザが判断し,それを実現するための局所的な行動計画(観測視点への移動制御やデータ収集など)は,ロボットが自動的に行う.本申請期間の研究では,移動ロボットを用いて立体物のWebブラウジングを行うシステムを実現し,遠隔からのユーザの要求をスムーズにこなすスキルを結果としてロボットに実装できるような方法論の確立を目指す.本年度は,三次元環境認識のためのセンサシステムの開発と分散オブジェクトHORBを用いた遠隔操作インターフェースの実装に取り組んだ.三次元環境認識については,測域センサ(小型の走査式レーザ距離センサ)を回転させて,ロボット周囲の三次元的な距離情報を獲得するシステムを開発し,未知環境での自律走行実験に成功した.このセンサシステムは,閲覧対象をロボットが自律的に三次元データ化していくことに応用できる.また,分散オブジェクトHORBを用いて,柔軟にネットワーク経由でのデータの送受信やGUIを設計する仕組みについて研究開発を行った.全体システムの統合については,ロボットコントローラの不調・故障により実現されていないが,今後,個々に開発を進めてきた要素技術を統合しロボット上に実装して、更なる検証を進めていく.