hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
呼吸循環-筋運動リズム間カップリングを生じる身体システムの制御規範

リズム間の同期現象を再現する数値モデルの開発を平行して実施した。心拍、呼吸、歩行振動子にFHNモデル振動子を用い、心拍一歩行振動子間に位相反応特性を組み込むことで同期現象を再現した。本研究の目的は、呼吸循環-筋運動リズム間のカップリング現象が呼吸循環制御系における効率最適化と関連しているかどうかを検証することにある。今年度は,運動リズムと循環系リズム間に位相同期現象が見られたときに、心拍リズムと呼吸リズムとの結合関係はどのような傾向を示すのか,また心拍リズムの呼吸性変調現象と同期現象の間の関係を定量化することを主な目的とし以下の実験を実施した。まず,健康成人12名の被験者に対して心拍数が毎分120になるトレッドミル運動負荷レベルを被験者毎に探索し,心拍数が安定したところで随意的に呼吸リズムと運動リズムを同期させた。また,随意的に呼吸リズムを歩行リズムとは無関係に一定の呼吸リズムで歩行運動を行い,呼吸リズムと歩行リズムの同期が心拍と歩行リズム間同期にどのような影響を及ぼすのか検討した。実験中に換気量(V_E),酸素摂取量(Vo_2),炭酸ガス排出量,心電図,呼吸リズム,歩行リズムを連続的に計測した。呼吸リズムと歩行リズムを随意的に同期させた場合,心拍リズム-歩行リズム間位相同期の強さが,呼吸リズムを歩行リズムに関係なく一定に保ったときに比べて有意に高くなった(P<0.01)。また,心拍,呼吸,運動リズム間の位相同期が発生すると,呼吸リズムゆらぎと心拍リズムゆらぎ(主に呼吸性不整脈)が有意に減弱したことから(P<0.01),歩行リズムに呼吸リズムと心拍リズムが引き込まれていると推察された。O_2およびCO_2に関する換気当量を指標にガス交換効率を調べたところ,同期時にV_E/Vo_2が低下する傾向が見られたが,脱同期時と比べて明確な差異は認められなかった。また,酸素摂取量は同期時にわずかに増大する傾向が見られた(P<0.05)。今回の実験では心拍数レベルが毎分120近傍の中程度の運動負荷であるが,強運動時にどのような応答を示すかを検討することが今後の課題である。
頂点作用素代数を用いたフィッシャー群の研究

24次のフィッシャー群が作用する頂点作用素代数VFについて調べ、フィッシャー群の互換類と頂点作用素代数VFの中心電荷6/7のヴィラソロ頂点作用素部分代数との間の対応関係を明らかにした。この対応関係に基づいて24次フィッシャー群の3互換性やE6型拡大ディンキン図形との間に成り立つ対応関係を頂点作用素代数の視点から説明する結果を得た。同様の研究をベビーモンスター単純群とそれが作用する頂点作用素超代数VBに対しても行い、ベビーモンスター単純群の互換類と中心電荷7/10のヴィラソロ代数との関係を明らかにし、その4互換性やE7型拡大ディンキン図形との関係を頂点作用素代数の視点から説明する結果を得た。また、グライス代数上の松尾・ノートンの跡公式を拡大されたグライス代数上へと一般化を行い、新たな跡公式とその散在型有限単純群への応用を発見した。本年度は散在型3-互換群の中で最大のフィッシャー群Fi24の作用を実現する頂点作用素代数を構成し、また非シンプレクティック型3-互換群の最小構成要素である、対応するフィッシャー空間が位数3のアファイン平面となる3^2:2型の3-互換群をムーンシャイン頂点作用素代数の内部で具体的に構成するなど、本研究の基礎となる研究を行い、今後の土台となる結果を得た。散在型3-互換群はFi22, Fi23, Fi24の三つがあるが、このうち前者二つは最後のFi24に含まれており、Fi24の作用を持つ頂点作用素代数が構成できれば残りの二つのフィッシャー群の作用も自動的に与えられる。そこで3.Fi24がモンスターの3A元の正規化部分群である点に注目して、ムーンシャイン頂点作用素代数を用いてFi24が忠実に作用する中心電荷116/5の頂点作用素代数を構成し、そのグライス代数から生成される部分代数の全自己同型群はFi24に一致することを示した。非シンプレクティック型の3-互換群を研究するにはまず最小要素となる3^2:2をヴィラソロ頂点作用素代数から定まる自己同型群として実現する必要があるが、三元符号を用いて構成される符号頂点作用素代数を用いることでこれを実現し、特にムーンシャイン頂点作用素代数の内部で構成できることを示した。以上の結果を論文としてまとめ、プレプリントサーバーに投稿することで一般に公表した(arXiv:1002.1777)。この論又は現在査読中である。中心電荷6/7の拡大ヴィラソロ頂点作用素代数の表現論に内在する対称性を用いることで実現される3互換群の構造と性質を頂点作用素代数の視点から解き明かす研究を行った。特に有限3互換群において散在型に分類される24次のフィッシャー3互換群について研究を行った。これまでの研究において24次のフィッシャー群が作用する頂点作用素代数の構成に成功しており、その内部においてフィッシャー群の互換を実現する中心電荷6/7の拡大ヴィラソロ代数の構造をいくつかの具体的な例を計算することで調べ上げた。その結果、最近進展が目覚しい頂点作用素代数のZ3軌道体構成法が応用できることに気づいた。Z3軌道体構成法をフィッシャー群が作用する頂点作用素代数に応用することで中心電荷6/7の拡大ヴィラソロ代数の埋め込みの総数を決められる可能性が見えてきた。翌年度も引き続きこの研究を継続する。また3互換群には自然な再帰的構造がある。24次のフィッシャー群の作用を実現する頂点作用素代数があれば、その再帰構造として23次のフィッシャー群の作用が得られるが、その作用を考察した結果、23次のフィッシャー群の作用を与えるヴィラソロ元の中心電荷は6/7ではなく25/28であることが分かった。この中心電荷の変化は非常に興味深く、3互換群の互換と(拡大)ヴィラソロ頂点作用素代数との間のこれまでに知られていない新たな一対一対応を与えうるものである。この対応関係について翌年度も引き続き研究を続けていく予定である。昨年度から引き続きフィッシャー群の3互換群としての再帰的構造と頂点作用代数との関係について研究を行った。昨年度までの研究で24次のフィッシャー群の再帰的部分群である23次のフィッシャー群が自然に作用する頂点作用素代数を発見し、互換類に対応するヴィラソロ元の中心電荷が25/28であることを決定したが、これらの結果をシステマティックに考え、必要となる設定及び得られる結論をまとめ上げることで、次のように大きく一般化することができた。1.イジング元から作られる3互換群の一般的な構成法の確立

2.上記の方法で得られる3互換群の再帰的部分群を与える交換団部分代数の構成昨年度に得られた結果は上記1をムーンシャイン頂点作用素代数に適用し、上記2により適切な交換団部分代数を取ることで23次フィッシャー群の作用を実現したものと一致する。さらに続けて上記2の手法を用いることにより、22次、および21次のフィッシャー群の作用も自然に得られる。上記2の結果より上記1で与えられる3互換群の再帰的部分群が次々に得られるが、重要な点としてその互換類に対応するヴィラソロ元の中心電荷は交換団部分代数の構造により決まり、一定値を取らないことが明らかになった。当初の研究計画では各フィッシャー群の互換類に対応する中心電荷は24次のものと同じですべて6/7であると考えていたが、そうではなく、23次の場合は25/28,22次の場合は11/12,21次の場合は14/15という値になる。これより、当初の目論見である中心電荷6/7の拡大ヴィラソロ代数だけを考えていてはこれら散在型3互換群を記述できないことが判明した。この事実は頂点作用素代数を用いた3互換群の理解に大きな進歩を与えたものと考えられる。
CT透視下IVR用針穿刺ロボットにおける半自動穿刺システムの開発

岡山大学では医工連携・産学連携でCT透視下IVR(日本語名:画像下治療)に用いる針穿刺ロボットを開発している。本研究の目的は、この針穿刺ロボットに穿刺中の標的移動や針のたわみを補正する機能を有する半自動針穿刺システムを実装することである。この技術開発によって、ロボットを用いた針穿刺手技が熟練を要さず誰でも簡単かつ精確に実施可能となり、針穿刺によって実施される医療行為(生検や焼灼治療、凍結治療などの低侵襲治療)の普及や手技の均てん化が期待される。
韓国の貧困児童に対する会食サービスによる地域自立支援モデルの開発

韓国の児童福祉は戦後、施設福祉サービスを中心に発展してきたが、地域社会において生活困窮家庭が増加してきたことから、地域で貧困を予防する必要性が出てきた。1960年代の都市部での貧困地域における住民運動の一環として、1970年代から民間非営利託児所が運営され、1980年代には学齢期児童のための「コンブバン:学習室」が貧困・低所得家庭の児童放課後サービスを担ってきた。その後、ソーシャルアクションによりコンブバンが法制化され、2003年の改正児童福祉法によって地域児童センター(以下、センターとする)が貧困児童を対象とした児童福祉施設として新設された。センターの目的は、地域社会の児童の保護、教育、健全な遊びと余暇活動の提供、保護者・地域社会との連携等、児童の健全育成のために総合的な児童福祉サービスを提供することである。本研究では、児童の保護プログラムの一環として、健康な心身の発達を図るために、栄養バランスのとれた質の良い食事を規則的に提供する会食支援に着目し、その現状と課題を明らかにするために、現地のA地域児童センターの実態調査を実施し、各種報告書・評価表等分析、観察、スタッフとの協議等を行った。研究の結果、次の5点が明らかとなった。1行政による食事代の支給に加えて、民間企業、地域社会からの食料・食材の寄付が安定的に確保できた。2調理スタッフの位置づけと役割が不明確になると食支援が不安定になり、センター運営に望ましくない影響を与えた。3食事場面では、他の場面と比べて全体の様子を見渡すことができ、かつ一人ひとりに寄り添った観察ができ、社会福祉士が個別支援をしやすい。4センターの献立は、食事内容、栄養面において行政による参考献立以上の質と量を備えていた。5会食サービスにより児童の食行動が改善されることで、コミュニケーション力、人間関係力、学習姿勢にも一定の改善が見られた。韓国保健福祉省委託地域児童センター中央支援団「地域児童センター評価センターの文献・資料及び研究代表者が実施したソウル広域市内での研修に基づき、1運営基盤領域(職員体制・教育、年間事業計画書の体系、運営委員会の構成と運営、施設環境の適切さ、地域社会との連携)、2領域別プログラム運営(生活支援<保護>プログラム、教育支援<学習>プログラム、遊びと特別活動<文化>プログラム、ケースマネジメントプログラム)、3児童個別支援領域(児童基本情報管理、児童出欠管理と観察記録、児童・保護者との相談、児童個別サービス支援)、4総合評価領域の4領域について論点整理を行った。特に生活支援プログラムの一つである食に関するサービスに関して、1夕食サービスと間食サービスの補助額、2食事・栄養内容、3主食・副食・おやつなどの1か月のセンター献立、4調理担当、5地域における食支援に関するフォーマル・インフォーマルシステム、6行政の役割、7民間の役割、8保護者の役割、9学校の役割、10専門職・非専門職による食事支援・介助状況、11児童のセンター利用開始時期からの変化(児童個別観察記録分析)、12保護者会での議論、13家庭での食事調査、などに着目し、支援体系の概念図を作成した。全国にある地域児童センターを統括している保健福祉省から委託された地域児童センター中央支援団がソウル広域市内にある。そこに出向き生活支援<保護>プログラムにおける会食サービスの効果と課題に関して、本研究においてプレ・インタビューを実施した。当初、韓国の地域児童センターにおける会食サービスを1生活支援、2教育支援、3文化支援、4ケースマネジメント支援の各種プログラムとの関連性のもと、児童に与える影響について、効果・要因・課題等を包括的・実証的に明らかにする予定であったが、質問紙調査とインタビュー調査の項目設定にあたり、翻訳も含めて、再調整が必要となった。また、会食サービスニーズの高いセンター/児童館等の利用児童に対し、官能評価を実施し、おいしさと食べやすさの視点から食支援の改善を検討する点については、検査及び評価方法の手順について、食文化の相違点もかんがみ、再設定が必要となった。

4センターの献立は、食事内容、栄養面において行政による参考献立以上の質と量を備えていた。5会食サービスにより児童の食行動が改善されることで、コミュニケーション力、人間関係力、学習姿勢にも一定の改善が見られた。韓国における地域児童センターを対象とした質問紙調査:韓国では保健福祉省、教育省、女性家族省の3つの省により放課後児童に対するサービスが提供され、省庁間での調整が十分に行われていないことが指摘されている。また、夕食サービスに関しても各機関における役割分担が整理されておらず、センター、学校等で食事サービスの重複がみられる。センターが設置されてから10年以上経過したが、省庁間のサービス調整の課題が地域に具体的に表出しており、地域レベルでのサービス提供機関の連携・協働の必要性が継続的課題である。したがって、地域に波及する食事サービスの重複の実態と問題について、ソウル広域市及び釜山広域市における特に生活保護世帯が集中している地域におけるセンターに焦点をあてて調査を実施する。地域社会連携・地域実践に取り組んでいる主導的・先進的児童館等への訪問・インタビュー調査:韓国における地域児童センターでの取り組みの紹介をしつつ、子どもの貧困対策に関する事例検討を実施する。以上のような調査結果から明らかになったことを国内外にメディア、雑誌等を用いて発信する。当初、韓国の地域児童センターにおける会食サービスを1生活支援、2教育支援、3文化支援、4ケースマネジメント支援の各種プログラムとの関連性のもと、児童に与える影響について、効果・要因・課題等を包括的・実証的に明らかにする予定であったが、質問紙調査とインタビュー調査の項目設定にあたり、翻訳も含めて、再調整が必要となった。また、会食サービスニーズの高いセンター/児童館等の利用児童に対し、官能評価を実施し、おいしさと食べやすさの視点から食支援の改善を検討する点については、検査及び評価方法の手順について、食文化の相違点もかんがみ、再設定が必要となった。以上のことから、質問紙調査の実施が滞っており、次年度使用額が発生した。質問紙調査とインタビュー調査の項目の再設定及び翻訳を円滑に進め、韓国及び日本での調査を実施する予定である。また、今年度に明らかになった韓国の地域児童センターの現状に関する研究結果については、国内外に発信するための媒体を作成する計画である。地域児童センターのDVD、リーフレットを制作した。また、研究対象である地域児童センターについて、SBSテレビによる取材を受け、放映された(2017年3月)。また、『かんたん食事レシピ』(武庫川女子大学栄養科学研究所、2017年3月)を発行した。今後の地域児童センターの会食サービス・プログラムに活用する予定である。
イギリス経済停滞の史的研究

本研究はイギリス経済停滞を歴史的に解明しようとするものであるが、このテーマについてはこれまで夥しい数の研究が存在する。その中でも、制度論的研究、イギリスにおける反産業的文化論、植民地の存在から説明するもの、先進国としての宿命論、ジェントルマン資本主義論などが主なものであるが、ここではそれらの主張を比較検討しつつ、イギリス経済の特質を明らかにした。まず、イギリスの工業化は、国際経済との緊密な関係の中で行われた。産業革命の中心産業である綿業の原料が100%輸入に依存していたことに象徴されるように、イギリスの工業化は国際経済との関係を抜きには成り立たなかった、と言える。また国内的には、ケイン=ホプキンスが主張するように、イギリス政治経済は、産業革命を経ても、地主貴族層、のちに商業・金融利害関係者が加わった支配層によって管理されており、これがイギリス製造業の国際競争力を著しく低下させることになった。イギリス産業の衰退は、1873年の大不況を出発点として徐々に進行するが、それがハッキリと認識されるようになるのは、第1次世界大戦後からである。とくにアメリカとの経済力格差は明瞭になる。戦間期になると、労働党が政権について、議会主義による社会主義の理念を実現しようとする動きが活発となり、それが第2次世界大戦後に、福祉社会の実現と基幹産業の国有化となって花を開くことになる。福祉社会や国有化がイギリス経済にとってどのような意味を持つかは議論が分かれるところであるが、弱者救済、富の再配分、資源の有効利用という点では、一定の効果があったものの、経済全体の活性化には役立たなかった。戦後政治経済の流れを一新したのが、サッチャー革命である。しかし、イギリス製造業の活性化には限界はあるものの、金融・商業を中心としたイギリス経済の復興には一定の貢献を果たすことになった。1.研究の第1年目としてイギリス経済の衰退過程について文献目録を整理した。これにはイギリスおよび日本における研究の双方が含まれる。しかしまだこの分野についての調査は残されており、次年度にも継続的に調査、整理を行う予定である。というのは、イギリス経済の衰退を取り扱う範囲如何によって、文献は膨大になるからである。2.イギリス経済衰退の時期と原因についてはさまざまな見解が存在する。第1は、衰退の時期と原因は相互に密接に関係する。衰退の時期を比較的早く見る説は、イギリス経済の衰退は1880年代にはじまるとする。この考えで行くと、農業、鉄鋼、機械、造船などの相対的国際競争力の低下がイギリス経済衰退の主因ということになる。第2に、戦間期にイギリス経済の衰退をとなえる説は、産業の衰退、とくに旧産業の衰退のみではなく新産業における立ち後れも顕著であった、と主張する。第3は、最近脚光を浴びているジェントルマン・キャピタリズム論である。これによれば、「工業」は衰退しても金融・商業・サービス業を軸とするイギリス「経済」は、戦間期になっても衰退していないという立場をとる。3.上記の点はさまざまな資料によって、実証的に研究しなければならない。今年度は、とくに1920年代の′Economist′,′The TimesTrade and Engineering Supplement′の記事を克明に分析することによって一部実証しつつある。4.個別産業、個別企業レベルでの研究はまだ不十分であるが、鉄道業についてはとくに輸送問題を中心に衰退の問題を検討した。鉄道会社の経営そのものの中に衰退を醸成する要因をはらんでいたのである。

その中でも、制度論的研究、イギリスにおける反産業的文化論、植民地の存在から説明するもの、先進国としての宿命論、ジェントルマン資本主義論などが主なものであるが、ここではそれらの主張を比較検討しつつ、イギリス経済の特質を明らかにした。まず、イギリスの工業化は、国際経済との緊密な関係の中で行われた。産業革命の中心産業である綿業の原料が100%輸入に依存していたことに象徴されるように、イギリスの工業化は国際経済との関係を抜きには成り立たなかった、と言える。また国内的には、ケイン=ホプキンスが主張するように、イギリス政治経済は、産業革命を経ても、地主貴族層、のちに商業・金融利害関係者が加わった支配層によって管理されており、これがイギリス製造業の国際競争力を著しく低下させることになった。イギリス産業の衰退は、1873年の大不況を出発点として徐々に進行するが、それがハッキリと認識されるようになるのは、第1次世界大戦後からである。とくにアメリカどの経済力格差は明瞭になる。戦間期になると、労働党が政権について、議会主義による社会主義の理念を実現しようとする動きが活発となり、それが第2次世界大戦後に、福祉社会の実現と基幹産業の国有化となって花を開くことになる。福祉社会や国有化がイギリス経済にとってどのような意味を持つかは議論が分かれるところであるが、弱者救済、富の再配分、資源の有効利用という点では、一定の効果があったものの、経済全体の活性化には役立たなかった。戦後政治経済の流れを一新したのが、サッチャー革命である。しかし、イギリス製造業の活性化には限界はあるものの、金融・商業を中心としたイギリス経済の復興には一定の貢献を果たすことになった。
道路における空間資源の認知と共有のモデリング

駅前広場等の都市内道路空間では,幾何構造や施設配置に対する利用者の行動を見据えたうえで,限られた空間を最大限効率的に利用できる設計が求められる.本研究は,車両の停車位置が明確でない駅前広場の一般車の送迎行動を対象に,構造と利用者の停車位置行動選択特性,渋滞現象のメカニズムの関係を定量的に明らかにすることを目的とした.実態調査から,送りと迎えの目的別に希望停車時間が異なることから,停車位置選択特性や渋滞発生パターンが変化することを示した.また,停車位置選択行動モデルを提案し,交通シミュレーションに実装することで,幾何構造や交通運用状況に応じた駅前広場の効率性を評価可能とした.駅前広場や路上駐車場等を含む都市内の道路空間においては,利用者が限られた空間を最大限効率的に利用できる設計が求められる.既存の道路空間設計方法では,道路の幾何構造はあくまで設計車両が幾何的に道路空間を通行可能かのみに重点を置いており,その幾何形状内で利用者が移動や停車に必要と認知する空間の大きさや,他の利用者が既に空間を占有している状態で選択される移動軌跡を考慮していない.本研究は,移動の自由度の大きな駅前広場を対象に,空間構造や周辺利用者の存在に応じて個別の利用者が選択する占有空間や移動軌跡を,実観測データから定量的に表現し,空間の効率性を評価するシミュレーションモデルの構築を目的としている.平成24年度は,23年度に引き続き,実測データを用いて駅前広場のキスアンドライド車両停車特性に関する分析を行った.23年度は広場内での車両が全て路肩に停車する,という前提での車両停車位置モデルを構築していたが,広場内の二重停車車両の存在が広場の通行位置閉塞による混雑を引き起こすことから,このモデルを二重停車の選択行動も組み込んだ形に拡張した.その際,周辺車両の停車状況を踏まえて,自車両が移動可能な空間の範囲を考慮したモデルとした.これまでに構築した,停車位置選択モデル,車線によらない横方向移動に関する車両挙動モデル等をセルオートマトンシミュレーションに実装し,時々刻々と変化する広場内の車両停車状況および混雑状況が再現できることを確認した.駅前広場は通常の道路と異なり,車線が明確に決められておらず,幾何構造も多様である.セルオートマトンでは,セルの大きさをきめ細やかに設定し,1台の車両が複数のセルを占有する形とすることで,このような空間内での自由度の高い車両挙動の表現を可能とした.駅前広場や路上駐車場等を含む都市内の道路空間においては,利用者が限られた空間を最大限効率的に利用できる設計が求められる.既存の道路空間設計方法では,道路の幾何構造はあくまで設計車両が幾何的に道路空間を通行可能かのみに重点を置いており,その幾何形状内で利用者が移動や停車に必要と認知する空間の大きさや,他の利用者が既に空間を占有している状態で選択される移動軌跡を考慮していない.本研究は,移動の自由度の大きな駅前広場を対象に,空間構造や周辺利用者の存在に応じて個別の利用者が選択する占有空間や移動軌跡を,実観測データから定量的に表現し,空間の効率性を評価するシミュレーションモデルの構築を目的としている.過年度までに個々の車両の詳細挙動に着目して分析を行い,個別の車両の行動の組み合わせの結果として一部の混雑状況を表現することに成功していたが,モデルが複雑化し,利用者行動のどの要素が渋滞発生に寄与しているのかが不明確であった.そこで平成25年度は,過年度の分析結果を改めて精査し,駅前広場におけるキスアンドライドの停車を起因とした混雑発生のメカニズムを整理した.駅入口からの距離,広場出口の交通容量,流入交通量,希望停車時間分布といった基礎的情報に基づく簡略化した車両挙動モデルを用いて,その混雑発生状況の再現を試みた.駅入口周辺を先頭とした混雑と,広場出口からの待ち行列延伸に伴う停車位置の偏りの2つの現象の再現性を確認した.また,シミュレーションはキスアンドライド車両の乗降位置周辺の挙動のみを表現するものであったが,広場出口の交差点待ち行列との干渉などについても表現すべく,シミュレーションモデルの改良を行った.駅前広場等の都市内道路空間では,幾何構造や施設配置に対する利用者の行動を見据えたうえで,限られた空間を最大限効率的に利用できる設計が求められる.本研究は,車両の停車位置が明確でない駅前広場の一般車の送迎行動を対象に,構造と利用者の停車位置行動選択特性,渋滞現象のメカニズムの関係を定量的に明らかにすることを目的とした.実態調査から,送りと迎えの目的別に希望停車時間が異なることから,停車位置選択特性や渋滞発生パターンが変化することを示した.また,停車位置選択行動モデルを提案し,交通シミュレーションに実装することで,幾何構造や交通運用状況に応じた駅前広場の効率性を評価可能とした.駅前広場や路上駐車場等を含む都市内の道路空間においては,利用者が限られた空間を最大限効率的に利用できる設計が求められる.既存の道路空間設計方法では,道路の幾何構造はあくまで設計車両が幾何的に道路空間を通行可能かのみに重点を置いており,その幾何形状内で利用者が移動や停車に必要と認知する空間の大きさや,他の利用者が既に空間を占有している状態で選択される移動軌跡を考慮していない.本研究は,移動の自由度の大きな駅前広場を対象に,空間構造や周辺利用者の存在に応じて個別の利用者が選択する占有空間や移動軌跡を,実観測データから定量的に表現し,空間の効率性を評価するシミュレーションモデルの構築を目的としている.

平成23年度は,郊外型の中規模駅前広場を対象に,道路の空間制約に応じた車両の詳細な停車位置と停車に至る移動軌跡に関する実態調査を行った.特にキスアンドライド車両について,駅に人を送る車両(送り車両)と駅から出てくる人を迎える車両(迎え車両)とに分け,それぞれの広場内での停車位置・時間特性について分析し,キスアンドライドの形態ごとに停車位置選択の選好が異なることを示した.これを踏まえて,広場の停車位置を他の車両の停車状況,障害物やコーナーの位置等から説明する離散選択モデルを構築し,簡便なモンテカルロシミュレーションにより再現性評価を行った.上記は主に非混雑時の車両挙動を対象としたが,車両停車台数が増えてくると,停車車両の右側に隣接して停車する二重停車車両が発生し,広場の通行位置閉塞による混雑につながる.停車車両の車両間隔と二重停車の発生状況について,個々の車両の詳細な停車位置や移動軌跡を元に分析を行った.また,停車時に必要な余裕幅についても,土木研究所の転回軌跡モデルと実際の車両軌跡との比較分析を行い,空きスペースの幾何形状に応じた車両の移動軌跡選択特性を示した.駅前広場等の都市内道路空間では,利用者が限られた空間を最大限効率的に使用できる設計が求められる.既存の道路空間設計方法では,需要に応じた必要面積は検討するものの,その構造や施設配置が運用上効率的かどうか十分に精査されていない.本研究は,ある空間制約下における利用者の行動選択特性,つまりどの場所をどの程度の頻度で占有するのか,およびその結果生じる渋滞現象のメカニズムを定量的に明らかにすることを目的とする.分析の主な対象は,比較的幅員の広い駅前広場の一般車の送迎行動である.これは,車両の停車位置が必ずしも決められていない,公道に比べて通行位置が必ずしも明確でない,という特性を持つためである.過年度までに,一般車の送迎における停車位置選択行動を構造,他車両の占有状況,自車両の希望停車時間等の要因により説明するモデルを構築し,シミュレーションにて再現性を確認した.平成26年度は過年度モデルの改良を行うとともに,実際の駅前広場における構造・運用の改良案の効果を検証した.広場出入口交差点の信号パラメータ改良や駅出入口の位置の変更により,街路へ延伸する渋滞や広場通行時の待ち時間が改善することを定量的に示した.これらの構造・運用改善の影響を整理し,需要に応じた広場の構造・運用の要件を整理した.本研究では,送りと迎えの種別で異なる混雑発生メカニズムが種別間の希望停車時間の特性の違いに大きく依存することなどを詳細な車両挙動データとシミュレーション検討により明らかにした.また,幾何構造や駅舎出入口の位置,広場出入口交差点の運用状況に応じて駅前広場の利用の効率性を評価できるツールを構築したことが大きな成果といえる,今後,調査対象とする広場を増やし,電車の到着間隔等のさらなる影響要因を組み込んだ分析を深めることにより,汎用的な駅前広場性能評価ツールが構築できると期待される.交通空間機能学平成24年度は,当初予定していた通り,車両の相互干渉を考慮した分析とモデルの一般化を試みた.複数の駅前広場における実態調査結果を踏まえ,特に交通量が大きく,他者の影響のある場合でのキスアンドライド車両移動軌跡や停車挙動について分析・モデル化を行った.特に渋滞発生のメカニズムとして,二重停車車両に着目した分析を行った.
認知症のBPSDに対するデータマイニングに基づく行動パターン解析に関する研究

認知症にみられる行動・精神症状(BPSD)は,認知症高齢者の行動パターンが反映される.本研究では,ウェアラブル端末を認知症高齢者に装着,得られるセンサーデータをInternet of things(IoT)でクラウドに蓄積する.これらのビッグデータをデータマイニングによる応用行動分析でBPSD発現に至る行動パターンを抽出する本年度は,認知症高齢者のBPSD発現の要因分析を行うためのデータ収集を実施した.データは,Fujitsuユビキタスシステムのウェアラブル端末を認知症高齢者に装着し,4週間,6時間センサーデータを収集する.センサーデータは行動軌跡,肢位,歩数,活動量等を計測できる.これに付帯した検査・評価として,認知機能評価(改訂長谷川式簡易知能評価スケール;HDS-R),BPSD評価(NPI),ストレス評価(自律神経測定;TAS9VIWE)を1回実施した.データ収集は通所リハビリテーションで実施し,認知症対応フロアを利用している認知症高齢者を対象とした.データ収集は実質24日間実施し,240名のデータを収集できた.1日6時間センサーデータを装着し,2秒おきに排出されるデータ(位置情報,活動量,運動量,歩数,心拍数等)をクラウド上に蓄積した.結果データ量は75万を超え,これに付帯するデータである認知機能検査,BPSDの評価,自律神経活動データ等も240名分収集できた.データ分析に関しては,ビックデータ解析ソフト「Tableau」を使用し,現在クラスリングで解析を進めいてる段階である.次年度はデータ解析を進めるとともに他施設で再データ収集を実施する予定である.これは,対象者数を増やす意味合いと,データの客観性を付加することを目的としている.当初の計画通りセンサーデータの収集および付帯データの収集を実施することができた.データ収集の機材をレンタルで実施したため予定のコストより削減することができたため,次年度追加で別施設でデータ収集を行う予定である.これにより対象者数を増加できるばかりでなく,データ解析の精度,客観性を向上させることが可能になる.認知症にみられる行動・精神症状(BPSD)は,認知症高齢者の行動パターンが反映される.本研究では,ウェアラブル端末を認知症高齢者に装着,得られるセンサーデータをInternet of things(IoT)でクラウドに蓄積する.これらのビッグデータをデータマイニングによる応用行動分析でBPSD発現に至る行動パターンを抽出する本年度は,認知症高齢者のBPSD発現の要因分析を行うためのデータ収集を実施した.データは,Fujitsuユビキタスシステムのウェアラブル端末を認知症高齢者に装着し,4週間,6時間センサーデータを収集する.センサーデータは行動軌跡,肢位,歩数,活動量等を計測できる.これに付帯した検査・評価として,認知機能評価(改訂長谷川式簡易知能評価スケール;HDS-R),BPSD評価(NPI),ストレス評価(自律神経測定;TAS9VIWE)を1回実施した.データ収集は通所リハビリテーションで実施し,認知症対応フロアを利用している認知症高齢者を対象とした.データ収集は実質24日間実施し,240名のデータを収集できた.1日6時間センサーデータを装着し,2秒おきに排出されるデータ(位置情報,活動量,運動量,歩数,心拍数等)をクラウド上に蓄積した.結果データ量は75万を超え,これに付帯するデータである認知機能検査,BPSDの評価,自律神経活動データ等も240名分収集できた.データ分析に関しては,ビックデータ解析ソフト「Tableau」を使用し,現在クラスリングで解析を進めいてる段階である.次年度はデータ解析を進めるとともに他施設で再データ収集を実施する予定である.これは,対象者数を増やす意味合いと,データの客観性を付加することを目的としている.当初の計画通りセンサーデータの収集および付帯データの収集を実施することができた.データ収集の機材をレンタルで実施したため予定のコストより削減することができたため,次年度追加で別施設でデータ収集を行う予定である.これにより対象者数を増加できるばかりでなく,データ解析の精度,客観性を向上させることが可能になる.
光誘起構造相転移における電子系と格子系の協力的相互作用の研究

物質構造の多重安定性を直接反映する構造相転移は、電子系と格子系との協力的相互作用を駆動力として発現する。本研究の目的は、その電子系と格子系の協力的相互作用を、直接的知見に基づき微視的に解明する事である。その為に、(1)超短光パルスを用いて、相転移発生の初期励起を電子系状態変化のみに限定し、(2)フェムト秒時間分解2光子光電子分光を駆使して電子状態変化とその動力学を、エネルギー・運動量・時間の多次元空間で追跡し、構造不安定性を誘起する電子的要因を明確にする。(3)その上で、フェムト秒時間分解電子回折法を用いて、発現する構造相転移過程の格子系の超高速動力学を直接追跡し、(4)両者の知見の融合によって、電子系と格子系の協力的相互作用を微視的・立体的に解明する。以上の研究を、無機結晶の金属-非金属転移と秩序-無秩序転移の代表例に対して遂行し、構造相転移機構の微視的かつ統一的理解を確立する。本年度においては、1.無機結晶の金属-絶縁体転移の課題では、VO2結晶を中心とした研究を進める。試料の表面処理の問題を克服して電子系の動的変化を直接検出する時間分解光電子分光の実験を進めると共に、レーザーMBEで作成した薄膜試料の基板エッチング手法を早期に確立し、透過型時間分解電子回折の実験を遂行する。2.Non-thermal meltingの機構解明に関する研究では、励起電子系の解明がほとんど終了しているSiおよびAuに対して、精力的に時間分解電子回折の実験を行う。以上の研究を効率的に行う為に必要な、試料導入部の性能を大きく改善する為、ターボ分子ポンプを購入し、実験研究を行った。
油膜破断部の境界条件に及ぼす濡れ性の影響

本研究は,漏れ性が最も関係し,しかも流体潤滑の境界条件となる油膜破断部に着目して,その気液界面の挙動に及ぼす漏れ性の影響を調べることを目的とし,本年度は一環の研究を行なった.1.円筒・平板型実験装置を用いた実験・・・金属性円筒とガラス平板を用いた実験装置を作製し,ガラス表面に,透明なFEP(4ふっ化エチレン6ふっ化プロピレン)樹脂, PUdF(ふっ化ビニリデン)樹脂のコーティングを施し,円筒平板間の隙間,円筒回転速度を変化させて,油膜破断気液界面の位置,形状(すじ状流れの間隔,すじ長さ)を測定した.2.ジャーナル軸受型実験装置を用いた実験・・・ステンレス製軸とガラス円筒製軸受を用いた実験装置を作製し,軸表面とガラス円筒内面にそれぞれFEP樹脂のコーティングを施したものと,施していないものとを使用して,軸受の偏心立,軸回転速度を変化させて,油膜破断位置,形状及びその安定性を測定した.以上の研究より本年度に得られた結果をまとめると以下の通りである.1.軸受(固定面)の漏れ性は油膜破断部に及ぼす影響力が大きく,軸(移動面)の漏れ性は影響力が小さい.2.漏れにくい軸受面(固定面)を持つ軸受を用いると,軸回転速度(すべり速度)の変化に対して,油膜破断部の挙動にはヒステリシス現象が現れる.3.漏れにくい軸受面では,油膜破断部は安定化する傾向にある.本年度の成果を踏まえて,今後の展開としては以下の事が考えられる.1.漏れにくさの度合い(漏れ角など)を用いて,定量的な扱いを考える.2.漏れ性の影響がより強く現れると考えられる,動荷重下の軸受特性に及ぼす油膜破断部の挙動について,漏れ性の影響を考慮した取扱いを考える.本研究は,漏れ性が最も関係し,しかも流体潤滑の境界条件となる油膜破断部に着目して,その気液界面の挙動に及ぼす漏れ性の影響を調べることを目的とし,本年度は一環の研究を行なった.1.円筒・平板型実験装置を用いた実験・・・金属性円筒とガラス平板を用いた実験装置を作製し,ガラス表面に,透明なFEP(4ふっ化エチレン6ふっ化プロピレン)樹脂, PUdF(ふっ化ビニリデン)樹脂のコーティングを施し,円筒平板間の隙間,円筒回転速度を変化させて,油膜破断気液界面の位置,形状(すじ状流れの間隔,すじ長さ)を測定した.2.ジャーナル軸受型実験装置を用いた実験・・・ステンレス製軸とガラス円筒製軸受を用いた実験装置を作製し,軸表面とガラス円筒内面にそれぞれFEP樹脂のコーティングを施したものと,施していないものとを使用して,軸受の偏心立,軸回転速度を変化させて,油膜破断位置,形状及びその安定性を測定した.以上の研究より本年度に得られた結果をまとめると以下の通りである.1.軸受(固定面)の漏れ性は油膜破断部に及ぼす影響力が大きく,軸(移動面)の漏れ性は影響力が小さい.2.漏れにくい軸受面(固定面)を持つ軸受を用いると,軸回転速度(すべり速度)の変化に対して,油膜破断部の挙動にはヒステリシス現象が現れる.3.漏れにくい軸受面では,油膜破断部は安定化する傾向にある.本年度の成果を踏まえて,今後の展開としては以下の事が考えられる.1.漏れにくさの度合い(漏れ角など)を用いて,定量的な扱いを考える.2.漏れ性の影響がより強く現れると考えられる,動荷重下の軸受特性に及ぼす油膜破断部の挙動について,漏れ性の影響を考慮した取扱いを考える.
キラル分子の不斉合成

本重点領域研究「キラル分子の不斉合成」は,酵素を越える一般性の高い光学活性キラル分子生成反応の化学的創成を目的とするもので、わが国が世界をリ-ドしている研究領域の一つである。本研究は炭素-炭素結合反応を中心に不斉発現原理の有機化学的追及、高効率不斉触媒の開発、有用キラル分子の合成ための4つの主要研究項目、即ち、第1班;不斉空間の構築、第2班;典型金属系触媒的不斉合成、第3班;遷移金属系触媒的不斉合成、第4班;キラル分子の不斉合成に分かれ、相互に連携を取りつつ、平成57年の3年間行われた。本報告書はその管の成果を班員62名全員が各々和文3ページ、英文1ページに要約し、全体をまとめたものである。3年の研究期間に、反応の不斉化、触媒化、精密合成の研究が精力的に行われ、有機化学の根幹をなす反応、ジ-ルスアルダー反応、エン反応、アルドール反応、ニトロアルドール反応、マイケル反応、アルキル化反応、プロトン反応、ヒドロシリル化反応などの不斉化、触媒化が次々と達成され、さらに各種天然物の立体選択的合成など多数の成果を上げることができた。この報告書は研究班員の今後の研究推進のために活用されるばかりでなく、「不斉合成」研究の代表的文献の一つとして、広く関連研究者に役立つものと思われる。酵素を越える一般性の高い光学活性キラル分子生成反応の化学的創成を目的とする本重点領域研究のキラル分子の不斉合成は現代精密有機化学の中で最もチャレンジングな領域として世界的に急速に進歩しつつあり、わが国が世界をリードしている。本研究では炭素-炭素結合反応を中心に不斉発現原理の有機化学的追及、高効率不斉触媒の開発、有用キラル分子の合成のための4つの主要研究項目、即ち、1)不斉空間の構築、2)典型金属系触媒的不斉合成、3)遷移金属系触媒的不斉合成、4)キラル分子の不斉合成を設け、それぞれを研究班とし、計画研究班員24名、公募研究班員31名合計55名の理・工・農・薬などの広い範囲の研究者を結集して強力に研究が進められた。これらの成果は平成5年12月、200名以上関連研究者が集まり行われた公開シンポジウム(講演者12名)および班会議で発表され、活発な討議が行われた。また、日本化学会秋季年会での「キラル分子の不斉合成」シンポジウムでは多くの研究者が会場に入れないほどの盛況であった。その他、いくつかの総説、著書も出版された。総括班会議は4回行われ、研究進行状況のチェック、評価など厳しく行われた。本重点領域研究「キラル分子の不斉合成」は、酵素を越える一般性の高い光学活性キラル分子生成反応の化学的創成を目的とするもので、現代精密有機化学の中で最もチャレンジングな領域であり、わが国が世界をリ-ドし、現在世界的に急速に進歩しつつある。本研究では炭素-炭素結合反応を中心に不斉発現原理の有機化学的追及、高効率不斉触媒の開発、有用キラル分子の合成ための4つの主要研究項目、即ち、1)不斉空間の構築、2)典型金属系触媒的不斉合成、3)遷移金属系触媒的不斉合成、4)キラル分子の不斉合成を設け、平成5年度に発足した。本年度は、計画研究班員24名、公募研究班員41名、合計65名の理・工・農・薬などの広い範囲の研究者を結集し、昨年度の成果の上に立って、更に強力に研究が進められた。これらの成果は平成6年6月と12月に行われた公開シンポジウム、および班会議で発表され、活発な討議がなされた。班員によってなされた研究活動は、正に目覚ましいものであった。全員の成果は英文のグラフィカルアブストラクトに簡潔にまとめられている。また、過去2年間になされた内外の学会における特別講演、招待講演は268回、出版された総説、著書は134篇、新聞報道などは32件、学会賞の受賞など9件となっている。

更に総括班会議は4回行われ、研究進行状況のチェック、評価など厳しく行われた。本重点領域研究「キラル分子の不斉合成」は,酵素を越える一般性の高い光学活性キラル分子生成反応の化学的創成を目的とするもので、現代精密化学の中で最もチャレンジングな領域であり、わが国が世界をリ-ドし、現在世界的に急速に進歩しつつある。本研究では炭素-炭素結合反応を中心に不斉発現原理の有機化学的追及、高効率不斉触媒の開発、有用キラル分子を合成のための4つの主要研究項目、即ち、1)不斉空間の構築、2)典型金属系触媒的不斉合成、3)遷移金属系触媒的不斉合成、4)キラル分子の不斉合成を設け、平成5年度に発足した。最終年の平成7年度は、計画研究班員23名、公募研究班員39名、合計62名の理・工・農・薬などの広い範囲の研究者を結集し、昨年度の成果の上に立って、更に強力に研究が進めれた。これらの成果は平成7年6月と12月に行われた公開シンポジウム、および班会議で発表され、活発な討議がなされた。班員によってなされた研究活動は、正に目覚ましいものであった。この間、総括班会議は4回行われ、研究進行状況のチェック、評価など厳しく行われた。全員の成果は平成7年度研究報告書にまとめられ、更に内外の大学院生、研究者を対象とした英文のグラフィカルアブストラクトと実験の部からなるAsymmetric Synthesis in Japan(仮題)の出版計画も立てることができた。本重点領域研究「キラル分子の不斉合成」は,酵素を越える一般性の高い光学活性キラル分子生成反応の化学的創成を目的とするもので、現代精密有機化学の中で最もチャレンジングで、わが国が世界をリ-ドしつつある領域である。本研究は炭素-炭素結合反応を中心に不斉発現原理の有機化学的追求、高効率不斉触媒の開発、有用キラル分子の合成の=つの主要研究項目、即ち、1)不斉空間の構築、2)典型金属系触媒的不斉合成、3)遷移金属系触媒的不斉合成、4)キラル分子の不斉合成を設け、平成57年の3年間行われた。この間、反応の不斉化、触媒化、精密合成の研究が精力的に行われ、有機化学の根幹をなす反応、ジ-ルスアルダー反応、エン反応、アルドール反応、ニトロアルドール反応、マイケル反応、アルキル化反応、プロトン化反応、ヒドロシリル化反応などの不斉化、触媒化が次々と達成され、さらに各種天然物の立体選択的合成など多数の成果を上げることができた。これらの成果は内外の学会、シンポジウムに発表され、また国際誌に多数投稿された。さらに平成9年9月刊行予定の英文図書「Asymmetric Synthesis」に300以上の反応例が400ページ以上にわたり記載され、内外の研究者、学生の参考に供することとなる。
刑余者支援とホームレス支援の協働を促進する新しい居住福祉地理学の提案

近年、矯正施設の退所者が脱ホームレス支援の対象者となる傾向が強くみられるようになった。その支援の実態について、大阪府で進められている広範囲な支援のネットワーク団体の活動を対象にした個別の分析と、全国のホームレス支援団体に対するアンケート調査を通じたマクロな分析を行った。学歴の低さや障がいの高さ、雇用経験の不安定さが明らかになったとともに、生活保護だけでなく、就労支援などによって地域で更生してゆく状況が明らかになった。本研究は、矯正施設退所者、いわゆる刑余者の出所後の地域での生活がどのように行われ、再犯に至らないような地域生活が定着して可能かどうか、そのための居住福祉支援の実効性を問う実践的な調査研究である。支援の主体として、研究代表者もかかわる刑余者のアフターケアを行う、日本で最も活動的な組織である、よりそいネットおおさかの活動が、本研究の主たる対象である。このよりそいネットの活動のフォローアップとその実効性の検証にあるといっても過言ではない。一昨年に法務省と厚生労働者が連携を取り、刑余者のアフターケアを主眼とする地域生活定着支援センターが各都道府県に設けられるようになったが、大阪府は当該よりそいネットが受託しているので、この活動のモニタリングも併せて行っている。このよりそいネットおおさかの広範な取り組みに密着して調査をおこない、その一部は論文として報告を行っているが、あらゆる諸学問分野において、わずかに司法福祉のみに先行研究が見られるといった状況であり、地理学的な貢献として、対象とする被支援者の分布の把握、すわなち、対象者の見える化をどのように効率的に行うか、見える化した後の支援対象者と支援者の広がりと双方のモビリティから規定される支援の効率性と効果がどれほどであるが、どれだけの支援を進める人材の適切な配置と適正なサービスが必要かを明らかにする研究として広くは位置づけている。ただこの刑余者の見える化のスタート地点が、全国に広がる刑務所が中心となっているところが特徴的であり、また引き受け地域も大阪府であることが前提となりつつも、なかなか調整が難しいという現実もあり、地理的な効率的支援サービスの追究は、なかなか困難なものとなっていることも判明してきた。本研究は、矯正施設退所者、いわゆる刑余者が出所後に如何に地域へと移行し、生活をどのように行うか、さらに再犯にいたらないような支援は可能かどうか、そのための居住福祉支援の実効性を問う実践的な調査研究である。支援の主体として、研究代表者もかかわる刑余者のアフターケアを行う、日本で最も活動的な民間組織である、よりそいネットおおさかの活動が、本研究の主たるベースである。このよりそいネットの活動のフォローアップとその実効性の検証が、実践的にも強く求められている。また、この団体のネットワークを利用しながら、全国のさまざまな刑余者支援の実践を当面明らかにしてゆくというパイオニア的研究調査ともなっている。本年度はこの取り組みに対して、いくつかの報告を行ったが、見えてきた特徴として、地域居住資源と地域福祉資源の連携の有効性や、医療・福祉・司法の制度間の橋渡し的な存在の必要性などがあげられる。一方、この定着センターの受託団体や、深い関係のあるホームレス支援団体にも、刑余者の事例についての聞き取りを行った。出所後に生活困窮し野宿へ至るなどして支援につながる事例が多い。その経験値がある都市部では、ホームレス支援と刑余者支援の連携が居宅の確保をするうえで重要なパイプとなっていることが分かった。一方、ホームレス支援団体のない地方などでは、都市部へ移行させる事例も目立ち、出所後の受け止め方の検討も喫緊の課題と言えよう。このように刑余者支援は、各領域(福祉、司法、医療、ホームレス等)の連携支援プロセスの上に成り立ち、都市・地方間をダイナミックに行き来するものであることが見えてきた。最終年度にあたり、ホームレス支援団体とこの矯正施設退所者の重なり合いの強い福岡県の事例調査を行い、前々年度の埼玉県の事例も加え、ホームレス支援をベースに発展してきた大阪のよりそいネットの活動の方向性の比較分析を行った。研究の蓄積は、事実上、受け皿としての中間施設やハウジングに関して多くみられ、その受入が多数に上り、どのような居風福祉的支援が行われているかが、部分的に判明した。

その集大成として、大阪での実績やスキルについてまとめた支援マニュアルの作成と、特に厳しい事例である性犯などへの支援メニューの開発などの段階に入ったと評価できる。残念ながら、地域定着支援センターの全国比較については、個人情報の取り扱いの障壁があり、本科研プログラムでは取得データの分析、結果の公開までに至らなかったことは惜しまれる。この刑余者の見える化のスタート地点が、全国に広がる刑務所が中心となっているところが特徴的であり、また引き受け地域も大阪府であることケースが大変多く、引き続き、効果的な支援のあり方をさぐる必要性が高いことは間違いない。まず、地域居住資源の抽出としては、一般住宅を改修したグループホームや、自立準備ホームなどへの活用、生活保護受給者向け支援付き住宅などが見えてきた。そこに、よりそいネットおおさかのような専門機関のアセスメント・アフタケアーに介入し、居住福祉支援として全体を捉えることで、当事者のタイプに合わせた居住環境の選択がなされている傾向がつかめる。また、医療・福祉・司法の連携では、各地での研修会や講演会などを通じて、研究レベル、実践レベルなどで模索されつつあり、よりそいネットのようなネットワーク団体があることでのスムーズな橋渡しはひとつのモデルと言えることが判明した。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた全国の地域生活定着支援センターで、ユニークな取り組みをしている数ヶ所のセンターへの聞き取りおよびデータ提供に関しては、個人情報の扱いについての規定が全国的に未整備であり、統一見解が得られるまで調査続行が不可能となった。調整を踏まえて来年度調査の課題としたい。
2本腕ロボットの利き腕機能に関する研究

人間の右手と左手の機能を実現する2本腕ロボットシステムの構築を目指して,各3自由度の両腕を有するロボットを製作し,実験および理論により以下の検討結果を得た.1)各関節部に作用する摩擦力などを考慮したロボットの力学的挙動を記述するシュミレ-ションプログラムを開発した.これにより,各腕の制御手法の検討が計算機上で行えるようになった.2)人間の利き腕特性を,利き腕はすばやさ・器用さに,非利き腕は物体の保持能力に代表させ,その特長を表現する各種の制御方法を検討したその結果,利き腕には,レギュレ-タの学習制御を,非利き腕には,積分型サ-ボ則を適用することにより,マッチを擦る,メモをとるなどの動作を,人間に近い動作で繰り返すことができることを確かめた.3)力制御,協調制御の導入を図り,両手でバネを握り,バネを伸縮させながら,手先が基準軌道に沿って移動する作業を対象とし,先端に作用する力を軌道精度との関係を統一的に調べた.その結果状態フィ-ドバック則とフィ-ドホワ-ドとの組み合わせによって,力制御と位置制御の両立が図れることが分かった.(以上は主に初年度実績)4)予め指定された作業については,学習制御則が有効であることが知れたが,一回ごとに異なる作業や刻々変化する環境下での作業には,変化する外乱を時々刻々推定しながら,制御パラメ-タを調整する適応制御が有効である.そこで各種の適応制御アルゴリズムを検討し,最も好ましい適応則を実験ロボットに適用し,その有効性を検証した.5)適応アルゴリズムによる制御演算量の増大をカバ-するために,DSPボ-ドを活用し,多自由度双腕ロボットシステムの適応制御系を実現した.人間の右手と左手の機能を実現する2本腕ロボットシステムの構築を目指して,各3自由度の両腕を有するロボットを製作し,実験および理論により以下の検討結果を得た.1)各関節部に作用する摩擦力などを考慮したロボットの力学的挙動を記述するシュミレ-ションプログラムを開発した.これにより,各腕の制御手法の検討が計算機上で行えるようになった.2)人間の利き腕特性を,利き腕はすばやさ・器用さに,非利き腕は物体の保持能力に代表させ,その特長を表現する各種の制御方法を検討したその結果,利き腕には,レギュレ-タの学習制御を,非利き腕には,積分型サ-ボ則を適用することにより,マッチを擦る,メモをとるなどの動作を,人間に近い動作で繰り返すことができることを確かめた.3)力制御,協調制御の導入を図り,両手でバネを握り,バネを伸縮させながら,手先が基準軌道に沿って移動する作業を対象とし,先端に作用する力を軌道精度との関係を統一的に調べた.その結果状態フィ-ドバック則とフィ-ドホワ-ドとの組み合わせによって,力制御と位置制御の両立が図れることが分かった.(以上は主に初年度実績)4)予め指定された作業については,学習制御則が有効であることが知れたが,一回ごとに異なる作業や刻々変化する環境下での作業には,変化する外乱を時々刻々推定しながら,制御パラメ-タを調整する適応制御が有効である.そこで各種の適応制御アルゴリズムを検討し,最も好ましい適応則を実験ロボットに適用し,その有効性を検証した.5)適応アルゴリズムによる制御演算量の増大をカバ-するために,DSPボ-ドを活用し,多自由度双腕ロボットシステムの適応制御系を実現した.人間の右手と左手の機能を実現する2本腕ロボットシステムの構築を目指して、各3自由度の両腕を有するロボットを製作し、本年度中に以下の検討結果を得た。(1)各関接部に仂く摩擦力なども考慮したロボットの力学的挙動を記述するシミュレ-タプログラムを開発した。そのシミュレ-ション結果は、試作したロボットの挙動をよく説明することを確めた。(2)人間の利き腕特性を、利き腕はすばやさ、器用さに、非利き腕は物体保持能力に代表させ、その特徴を表現する制御方法を検討した。具体的な動作、すなわち、メモをとる(文字をかく)、マッチを擦るなどの動作において、利き腕は、レギュレ-タの学習制御則、非利き腕は、積分型サ-ボ則を適用し、その有用性を実験およびシミュレ-ションによって確かめた。実験において、制御則の演算等を行うコントロ-ラには、購入のマイクロコンピュ-タを使用した。(3)力制御、協調制御の検討として、両手でバネ両端を握り、バネを伸縮させながら手先が基準軌道に沿って移動する作業を対象として、先端に作用する力と軌道精度の関係を統一的に調べた。その結果、状態フィ-ドバック則とフィ-ドホワ-ド制御をうまく組合せることによって、力制御と位置制御の両立が図れることが分かった。なお、力の測定には、購入の歪ゲ-シ計を用いた。(4)上記の結果の具体例として、同一形状物体で材質の弾性が異なるものを移動させる作業を行い、手先に作業する物体把握力の制御と軌道制御の両立が、ある程度の精度で実現できることを確めた。今後は、利き腕機能の実現のためのコンピュ-タシステムの改善を目指したい。その際、購入のDSPボ-トの有効利用により、分散システムによる高速化、作業に応じた制御則の選択判断機能を実現したい。人間の右手と左手の機能を実現する2本腕ロボットシステムの構築を目指して,各3自由度の両腕を有するロボットを製作し,実験および理論により以下の検討結果を得た.