hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
長周期長時間地震動対策のための建築用スマートパッシブ制御デバイスの高度実用化

2.変位感応型性能可変オイルダンパーの開発と実用化については,縮小試験体を用いたRTHS実験環境を研究協力者の免制震ディバイス小山技術センターと米国メリーランド大学の施設において構築した.設計法については,設計上の必要条件を制約条件として網羅した免震層変位・床応答加速度同時最小化問題を定式化し,多目的遺伝的アルゴリズムを用いてトレードオフ解を導出する方法を確立した.設計法に関する研究成果の一部はH29年度日本建築学会大会学術講演会梗概集に投稿済みである他,性能可変型ダンパーを用いた免震構造物のRTHS実験に関してStructural Control and Health Monitoringに英文論文一編を投稿し,Online Early Viewが掲載済みである.1.長周期地震動対策としての同調粘性マスダンパー制振システムの高度実用化に関しては,現在建設中の赤坂一丁目プロジェクトにおいて同制振システムの支持部材剛性を実測し,貴重なデータを得た.支持部材を構成する要素の内,鉄骨ブレースについては,設計時解析と現場実測の差が2割程度であり,ゴム部材については特に歪レベルが小さい場合に設計想定の2倍程度の剛性になっていることが明らかになった.このデータを参考に,支持部材剛性を数値的にシミュレーションすることが可能なリアルタイム・ハイブリッドシミュレーション(RTHS)実験環境を構築し,支持部材剛性を±30%変動させる実験を実大ダンパーを用いて実施した.実験の結果,支持部材の剛性が高くなる方向へのダンパー特性変動に対しては,同調粘性マスダンパーの性能は安定しており,設計のばらつき想定以内の性能を発揮することを確認した.同調粘性マスダンパー制振システム最適設計法の定点理論によらない一般化については,制御対象モードに由来する二つのモードの減衰を最大化する問題に置き換えて数値最適化を行うことで実現できることを明らかにした.2.変位感応型性能可変オイルダンパーの開発と実用化については,縮小試験体を用いたRTHS実験環境を研究協力者の免制震ディバイス小山技術センターと米国メリーランド大学の施設において構築することに成功しているが,何れも変位検知して性能可変する変形領域までの実験には至っていない.これは変位を検知する外部小型シリンダ部分への空気の混入が原因と考えている.設計法については,設計上の必要条件を制約条件として網羅した免震層変位・床応答加速度同時最小化問題を定式化し,多目的遺伝的アルゴリズムを用いてトレードオフ解を導出する方法を確立した.2017年度は,これまでの研究成果に基づいて1000kN級の実物大性能可変ダンパーを用いた実験の予備解析の実施と実験計画の立案を行った.具体的には性能可変ダンパーの変位検知部の詳細検討を実施し,これと可変オリフィスが設計通り連携することを確認する部分実験について予備解析と詳細な部品製作図,実験装置の組み付け図作図を含む実験計画の作成まで完了した.この性能可変ダンパーについて,実物大の詳細設計をまとめ,コスト検討を実施して実用化に当たっての一つの重要な側面であるコスト面の課題を整理した.また最終年度に当たってこれまでの研究成果をまとめ,国際会議への論文投稿および発表,英文国際専門誌への論文投稿を実施した.具体的には同調粘性マスダンパー制振システムの高度実用化に有用なダンパー諸元のばらつきに対する性能変動について解析的・実験的な成果をまとめた論文を第7回構造工学実験国際会議(7AESE)に投稿・発表した.この論文を更に発展させ審査付き論文とし,日本建築学会技術報告集に投稿・掲載済みである(本報告書10.研究発表[雑誌論文]).
大学におけるディベートを中心としたプロジェクト型英語授業の到達目標・タスク開発

大学のプロジェクト型(ディベート中心)英語授業における到達目標を、「情報リタラシー」「リサーチ・スキル」「クリティカル・シンキング」「議論の構築・展開に関するスキル」を中心に構築した。この到達目標におけるCan-do Statementsは、クリティカル・シンキングを構成するスキルと態度も含んでいる。各授業において、それぞれどの側面を重要視するかによって、取り入れる活動を取捨選択することが望まれる。本研究では、大学におけるディベートを中心としたプロジェクト型英語授業における到達目標を基にしたガイドラインを開発する。この到達目標は、同タイプの授業を通して養成したい/される具体的な能力を文章化したもの(「...の根拠の弱さを一定の条件で指摘出来る」等)であり、学生・教員の(自己調整)チェック・リストになり得るものである。初年度は、文献調査、および専門家へのインタビューを通して、項目作成にあたった。第一言語(日本語、英語)、外国語としての英語、授業、課外におけるディベート関連の文献調査から、項目を抽出した。また、そこにはCritical Thinking(以下、CT)への言及がみられるため、その分野の書籍、および専門機関の訪問、専門家へのインタビューをおこなった。その一環としてアメリカ(CT関連のSpring Workshop)、OECDの学会(思考力の国際テストの最新情報)、その他(人工知能における「議論」のとらえ方)に出向き、項目を作成する情報を得ることにつとめた。すべて、CTに関連することであり、そのために本研究の到達目標を作成する重要な枠組みとなった。また、CT研究者が考える、ディベートでは促進しにくいCTのある側面なども上記調査により得ることができ、それらは到達目標のなかで、どう組み込むかが二年目以降の課題となる。上の各研究者/学会から得られた、知識、スキル、態度という三つの観点に加え、外国語としての英語、という観点がどのように入り込むかを考慮しながら、分類した。これらの項目を、二年目からは、学生、教員へのアンケートという形を通して、修正していくことになる。本研究では、大学のプロジェクト型英語授業(英語ディベートを中心とする)における到達目標(20項目以上を予想)に関するガイドラインを開発する。この到達目標は、同タイプの授業を通して養成したい/される具体的な能力を文章化したもの(「...の根拠の弱さを20語以上の英語で指摘出来る」等)であり、学生・教員の(自己調整)チェック・リストになり得るものである。2年目は主に、1)各到達目標の項目に準じたタスク作成、2)外部クリティカル・シンキング・テストの実施を予定していた。1)に関しては、英語によるプロジェクト型授業(主にディベート)における小活動と、それに関する到達目標(主に一年目に考案したもの)を照らし合わせた。それにより、各到達目標特有のタスク、および数種類の到達目標を含んだタスクを作成することが出来た。3年目にそれを精緻化することも目標にする予定である。一方、2)に関しては、米国のテスト会社からテストを数種類取り寄せる予定(多肢選択式)でいた。テストの実際を事前に把握することは限られていたため、取り寄せ後に把握することにした。しかし、それより以前に筆者が関連する他の科研で、これと同様のテストを取り寄せた際に、数点の問題(タイポを含む)が判明した。そのため、研究上の施行を見合わせることにした。この点に関しては、別の会社のテスト(国内外)や、執筆者が過去の研究で使用したもの(論述式)の採用を考慮しているところである。また、到達目標(文)に関しては、精緻化をする際、学生にはわかりにくい(研究者用の言葉)表現が数点あることが判明したので、それを中心に修正している。また、上の1)のタスク作成において、到達目標文とタスクの兼ね合い(各タスクが、幾つの到達目標文をカバーしているのか、していないのか)も関して専門家からの助言をいただいた。これを基に、目標文に適したタスクが作成されている。最終年度は、主に、学生へのアンケートを通して、到達目標の完成を試みた。チェック事項としては、できるだけ、英語の授業に関連させることである。アメリカの、Philosophy関連の学会(Critical Thinkingディビジョン)に参加し、大学授業内における、プロジェクト、ディベート等の進め方、および到達目標などに関しての情報を交換した。そこでは、外国語と第一言語という違いはあるものの、学生の苦手とする領域などを共有することができた(基本的な議論・論証の理解や、立証責任の認識など)。クリティカル・シンキングのスキル・態度との関連性、およびその組み込み方、そして、大学英語授業という枠においてバランスをとりながら、最終的に、到達目標を作成するに至った。上記のとおり、外部テストの取り寄せ(米国)に関して予定通りいかなかった。また、研究成果の一部を研究発表の形には出来たが、論文の形には、まだ出来ていない。

その他はおおむね順調にいっているかと思われる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今までの成果を基に、2本以上の論文として成果をあらわすことを3年目の課題にしたい。また、上記のテストの実施の代替案(その他会社の多肢選択式テストや、過去の研究で執筆者が実施した(記述式)テスト)を考えている。アンケートも、引き続き実施する予定である。
縮合多環芳香環を基軸とする新奇環状アセチレン分子の構築と機能探索

剛直かつ2次元的に共役系が拡張した炭素π電子系化合物は,優れた光電子的特性と自己集合特性を示す。本研究では,これまでに研究代表者が蓄積してきた環状アルキンの合成および物性評価技術に立脚して,縮合多環芳香環とアルキンの特色が,環構造内で相乗的に発揮された化合物群の開発に取り組んだ。具体的には,テトライン,ヘキサイン,オクタイン架橋部位を有する種々のデヒドロアヌレン類を,安定な化合物として合成に成功した。また,ピレンを取り上げ,6つのエチニル基を有する初めての化合物として,2,4,5,7,9,10-ヘキサエチニルピレンを合成し,その特異な物性を解明した。本研究では,構造的,電子的に新奇な二次元π電子系化合物の開発を指向して,縮合多環芳香環を基軸とする種々のデヒドロアヌレン誘導体を設計・合成し,諸物性を検討している。まず,先の若手研究Bにおいて開発した,フェナントレンが9,10位で縮環したデヒドロ[12]および[18]アヌレン誘導体の架橋部位をジインからテトラインへ拡張した化合物,すなわち[20]および[30]アヌレンを合成した。一連の化合物の自己会合挙動について熱力学的解析を行い,これらの自己会合がエンタルピー駆動であることを明らかにした。[20]および[30]アヌレンのエンタルピー変化は,[12]および[18]アヌレンに比べて顕著に大きく,アセチレン架橋部位の伸長によりπスタッキング相互作用が有効になることが示された。また,エンタルピー変化の増大に伴ってエントロピー変化も大きく,エンタルピー-エントロピー補償則が成り立つことが分かった。次に,ピレンが4,5位で縮環した[12]および[18]アヌレンを合成した。これらの最長極大吸収波長は,対応するフェナントレンが縮環したアヌレンとほぼ同じ値となった。これは,フェナントレンの9-10結合とピレンの4-5結合の結合次数が同程度であるためと考えられる。すなわち,縮環した芳香環の結合次数により,デヒドロアヌレンの電子的性質を制御可能と言える。ピレンが縮環したアヌレンの自己会合定数はフェナントレンが縮環したアヌレンに比べて顕著に大きく,芳香環の拡張により自己会合能が向上した。トリイン架橋部位を有するデヒドロジベンゾ[16]アヌレンを合成し,そのトロピシティーや電子的および電気化学的性質を[12]および[20]アヌレンと比較した結果,架橋アセチレン部位の伸長によりトロピシティーが減少し,HOMO-LUMOギャップが減少することが明らかになった。以下の項目に関して計画通り研究を行い,概ね期待した成果が得られた。・テトライン架橋部位を有するデヒドロアヌレン誘導体を,固体状態においても安定な化合物として単離することに成功し,電子的,電気化学的性質,および自己集合挙動を明らかにした。本研究は,環状テトライン化合物の自己会合について熱力学的解析を行った初めての例である。・ピレンが縮環したデヒドロアヌレン誘導体を合成することに初めて成功し,フェナントレンからピレンへの芳香環の変換が,諸物性と自己会合挙動に与える効果を明らかにした。・トリイン架橋部位を有するデヒドロジベンゾ[16]アヌレンの合成に初めて成功し,架橋アセチレン部位の伸長が諸物性に与える効果を明らかにした。本研究では,申請者らがこれまでに蓄積した縮合多環共役炭化水素の合成及び物性評価技術を活用して,構造的,電子的に新奇な種々のデヒドロアヌレン誘導体を開発し,構造化学及び超分子化学の分野で未解明の問題の解決にアプローチすることに取り組んでいる。まず,デヒドロアヌレン環外周部の化学修飾による機能化に取り組んだ。具体的には,ナノ相分離を促進する置換基として知られるトリアルコキシフェニル基を有するフェナントレンが縮環したデヒドロ[12]-及び[18]アヌレンを合成した。期待通り,これらにおいては液晶性が発現し,環構造の違いにより液晶温度に差異が生じた。また,これらの自己会合特性を,先に合成したアルコキシ基を有するデヒドロアヌレン誘導体と比較したところ,エチニレンを介してトリアルコキシフェニル基を導入した化合物において,自己会合特性が顕著に向上した。次に,周辺12π電子系を有するs-インダセン骨格に着目し,これにフェナントレンが縮環した化合物を合成した。その反芳香族性及び諸物性をベンゼンが縮環した既報の化合物と比較したところ,フェナントレンの縮環により反芳香族性が強くなった。これは,フェナントレン9-10結合の結合次数が,ベンゼンの炭素-炭素結合に比べて大きいためと考えられる。この反芳香族性の増大によりHOMOレベルが上昇,LUMOレベルが低下して,HOMO-LUMOギャップが減少した。昨年度合成した,ピレンが4,5位で縮環したデヒドロアヌレン誘導体の合成を再検討する過程で,ピレン-4,5-ジオンのブロモ化により既知の9,10-ジブロモピレン-4,5-ジオンとともに2,7,9,10-ピレン-4,5-ジオンが生成することを見出した。これを利用して前例が無い2,4,5,7,9,10-ヘキサエチニルピレン誘導体へ導いた。

・トリアルコキシフェニル基を有するフェナントレンが縮環したデヒドロアヌレン誘導体の合成に成功し,その電子的,電気化学的,および自己集合挙動を明らかにした。これらは溶液(メチルシクロヘキサン中)では100,000 M-1を越える高い会合定数を示し,また固体状態では室温で液晶性を示すなど,アヌレン環外周部の化学修飾により,これまでに合成した化合物にはない性質を引き出すことができた。・s-インダセンにフェナントレンが縮環した化合物を合成し,フェナントレンの縮環はベンゼンの縮環よりも強い反芳香族性を誘起することを明らかにした。これは,先のデヒドロ[12]アヌレン誘導体における結果と合致しており,反芳香族化合物の合理的開発において有効な分子設計指針を提供したと言える。・ピレン-4,5-ジオンのブロモ化の検討により,2,7,9,10-テトラブロモピレン-4,5-ジオンが得られることを見出した。得られたテトラブロモ体を鍵物質とし,ヘキサエチニルピレン誘導体を初めて合成することに成功した。テトライン架橋部位を有する,フェナントレンが縮環したデヒドロ[20]及び[30]アヌレンの合成法を応用することにより,ヘキサイン及びオクタイン架橋部位を有するアヌレン,すなわちデヒドロ[28]及び[36]アヌレンの合成に成功した。これらは,これまでに合成された環状アルキンのうち,最も長いアルキン部位を有する環状共役化合物である。これらの自己会合挙動を調べたところ,アルキン架橋部位の伸長とともに,分子間πスタッキング相互作用が飛躍的に強くなることがわかった。次に,前年度に合成できた2,4,5,7,9,10-ヘキサエチニルピレンに関して,収率の改善を目的として改良合成経路を探索した。ジヒドロピレンからピレンへと導く際に用いる基質を,従来のジメトキシ体からジヒドロキシ体へ変更することで,脱離性が高くなったことを反映し,収率が顕著に向上した。これにより物性評価に十分な試料量を確保でき,自己集合特性の検討が可能となった。エチニレン上にベンゼン環を有する化合物は,分子間πスタッキング相互作用により溶液中で自己会合した。このうち,長鎖アルコキシ基を有する化合物は液晶性を発現した。フェナントレンが縮環したs-インダセン(12π系)の類縁体として,ジシクロペンタ[b,g]ナフタレン(16π)誘導体を合成した。ジシクロペンタナフタレン誘導体のテトラクロロエタン中のNMRスペクトルは,高温度域で顕著にブロード化し,その開殻性が示唆された。また,その固体試料のESRは有機ラジカル種に典型的なg値をもつシグナルを与え,この化合物が開殻一重項ジラジカル種であることが明らかになった。今後この化合物を起点として,開殻一重項ジラジカロイドの充足を図る。剛直かつ2次元的に共役系が拡張した炭素π電子系化合物は,優れた光電子的特性と自己集合特性を示す。本研究では,これまでに研究代表者が蓄積してきた環状アルキンの合成および物性評価技術に立脚して,縮合多環芳香環とアルキンの特色が,環構造内で相乗的に発揮された化合物群の開発に取り組んだ。具体的には,テトライン,ヘキサイン,オクタイン架橋部位を有する種々のデヒドロアヌレン類を,安定な化合物として合成に成功した。また,ピレンを取り上げ,6つのエチニル基を有する初めての化合物として,2,4,5,7,9,10-ヘキサエチニルピレンを合成し,その特異な物性を解明した。以下の内容について検討を行う予定である。・フェナントレンが縮環したデヒドロアヌレン誘導体の物性と自己集合挙動の変調を指向して,フェナントレン上に芳香環を有する化合物を合成する。
西洋中世キリスト教世界におけるユダヤ人の問題

わが国におけるユダヤ史研究は、古い。宮沢正典氏の『ユダヤ人論考一日本における論議の追跡』(新泉社・昭和57年)によれば、とくに戦前においては、マイナス・イメージ、差別の対象、社会主義とからませた立場で追究され、結論もおのずから、その線にそったものといってよい。戦後においても、それなりの客観的な評価が下されるようになったとはいえ、その量と質、つまり西欧の歴史研究が汗牛充棟であるのにくらべて、その研究の絶対数は少く、かく質においても、またシェイクスピアが描くシャイロックを基礎とした発想が主流を占め、まだまだ、日本におけるその研究水準は高くない。このような状況をかんがみ、本研究科では、最近出版され、しかも現在入手しうる、西欧における、とくにその中世における、ユダヤ人の、宗教,社会,経済,文化,教育等々の研究文献を収集することに努め、一応満足すべき状態になったと自負してよい。もちろん、これと平行して、ユダヤ人の歴史の背景をなすヨーロッパ史の文献も、重要なものを収集し、それらにもとづき、研究を行なう。その結果、ナチスにより行なられたユダヤ人虐殺に、その最高点を見た人種差別の根は、ヨーロッパ中世社会に発生したことを確認した。たとえば、その差別のひとつに、イースタ前後に、少年の殺害死体が発見された場合、それはユダヤ人によりなぶり殺しされた結果である、という思い込みが形成されるが、中世中期英国社会においてであり、その種の車件は、中世において50回、近世・近代においては100回、記録で確かめられるのであるが、これがその差別の典型的な例のひとつである。このような差別の発発生の研究は、その他の差別研究で通用し、今後とも研究をつづけるだけでなく、それらの総合的・多角的プロジェクト・チームの必要も痛感された。
白内障手術における前房温度と角膜内皮傷害

超音波乳化吸引術は白内障手術の中で最も広く行われている術式である。しかしながら、角膜内皮障害により術後に水疱性角膜症という大きな合併症は未だ大きな問題である。角膜内皮障害は超音波使用時に出現する様々な副次的要因による。温度上昇、核の物理的衝突、乱流、バブル、フリーラジカルなどが考えられる。超音波乳化吸引術中の温度上昇における角膜内皮障害の評価として、豚眼を用いて、前房温度と角膜内皮温度を同時に測り変化を調べた。粘弾性物質使用により,前房温度は有意に上昇した。超音波白内障手術において前房温度の上昇を防ぐために,ある程度のOVDを吸引除去し,作業空間を確保してから超音波発振をすることが重要である。白内障手術は安全性が高い手術と言われているが、角膜内皮細胞への侵襲等、未だに改善すべき項目は多い。現在まで我々は、角膜への侵襲評価法の提案や実際に手術手技の違いによる手術侵襲の低減化を示してきた。今回の研究では、術中の眼内圧変化、超音波の発熱による前房温度の変化に焦点を当て、1臨床的に眼内圧や前房温度が角膜内皮に侵襲的か検討を行い、2同じ条件により難症例における条件にて、ウサギに対し、白内障手術を施行し、臨床と同様の評価と病理的、生化学的評価を行い、臨床的手術方法に対し、フィードバックを目指す物である。また、手術後の前房内の侵襲評価として、3術後すぐの温流の向きによって、角膜内皮細胞に何かしらの影響が与えられているかを、ウサギを用いることによって実験的に観察する。術中の眼内圧変化と超音波の発熱による前房温度の変化の安定化が計れないため。白内障手術は安全性が高い手術だといわれているが、超音波を使っている限りはその様々な副次的要因によって、合併症が発生しることは、まれではない。その中でも角膜内皮障害による水泡性角膜症の発症は、視力の低下だけでなく、最終的に更なる手術などの加療が必要となる場合もあり、防ぐべきものと考えられる。現在まで、我々は超音波による角膜内皮障害の評価法から原因検索、防御法までを研究、発表してきた。そこで、実験的には超音波振動による発熱に注目し、豚目による前房温度の測定を施行した。そこで、生体に対しての評価として、ウサギを用いることによって実際に白内障手術を施行し、温度上昇による角膜内皮への影響を病理的、生化学的検討を行う。また、術後の前房内の環境変化において角膜内皮細胞にどのような影響が出ていくかを前房内の温流に注目し、豚目を用いて再現することによって評価し、生体内での影響をウサギを用いることによって解析する。術中の温度変化を豚目を用いることによっては測定できたが、ウサギの実験においては生体の均一化が難しく安定的な計測ができないため。また、生体における術後の温流を再現、観察することにおいては、生体における炎症の惹起が強すぎるため、一定の安定した再現性が困難であることによる。しかしながら、角膜内皮障害により術後に水疱性角膜症を引き起こすという大きな合併症は未だ大きな問題である。私たちは超音波乳化吸引術において生ずる障害を与えうる様々な原因について、安全な白内障手術を施行することを目的とし、基礎的・臨床的評価した。方法としては、各種OVDで前房内を全置換した豚眼に対し,超音波チップ約1 mmの距離で超音波発振後60秒間前房温度を測定した。OVDはヒアルロン酸ナトリウム1%製剤,ヒアルロン酸ナトリウム2.3%製剤,ヒアルロン酸ナトリウム+3 %コンドロイチン硫酸エステルナトリウム4%製剤,ヒアルロン酸ナトリウム+1.65%コンドロイチン硫酸エステルナトリウム4%製剤を使用した。超音波装置はStellaris(Bausch & Lomb社)を使用し,超音波パワー100%,吸引流量18 ml/min,吸引圧50mmHg,ボトル高50cmで統一した。結果として、すべての群において超音波発振後,前房温度は有意に上昇した。ヒアルロン酸ナトリウム2.3%製剤は,ほかのOVDに比べ有意に前房温度は上昇した。ヒアルロン酸ナトリウム1%製剤は一度前房温度の上昇を認めたあと,経時的に前房温度の低下を認めた。

粘弾性物質使用により,前房温度は有意に上昇した。超音波白内障手術において前房温度の上昇を防ぐために,ある程度のOVDを吸引除去し,作業空間を確保してから超音波発振をすることが重要である。術中の眼内圧変化と超音波の発熱による前房温度の変化の安定化が計り、検討を進めていく。ウサギの生体における温度変化を安定的に測定するために、切開創の極小化によって前房内からの水の漏出を少なくすることで前房内の温度変化を再現性のある状態で測定する方法も模索する。また、術後の前房内の温流の再現性については、抗炎症薬などの併用によって炎症を抑えて、温流そのものによる変化が角膜内皮にどのように影響していくかを観察する。白内障購入予定の消耗品が332,924円より高額なため、次年度購入予定とした。今年度は人件費を必要とせず、次年度研究補助員に実験を手伝ってもらうため、次年度使用分とした。また、今年度は実験動物をあまり使用しなかったため次年度使用とした。消耗品購入予定。人件費及び消耗品購入予定。
沖縄と東アジア・東南アジア間の国際交流の歴史と展望に関する学際的研究

序論の島袋論文(「沖縄の国際交流について」)は、沖縄の国際交流の歴史において概観すると共に、本報告書の性格について述べている。次の西里論文(「前近代における琉球の対外関係と自己意識・国際意識」)は、今日の沖縄人のアイデンティティのあり方を考える上でも重要な意味をもってくる前近代の琉球史と関連しつつ解明している。都築論文(「沖縄の風水試論」)は、今日の沖縄文化にもその名残りを見ることのできる中国(福州)由来の風水思想に焦点をあてて、東アジア文化圏における沖縄の位置づけという我々が抱えている大きな理論的課題の一端に実証的な解明の光を当てている。江上論文(「沖縄から見た国際交流」)と波平論文(「アジアにおける近代化と社会発展」)では、沖縄の国際交流の現状分析を今後のあり方の展望に重点がおかれている。江上論文では、沖縄の国際交流の歴史と現状について包括的な概観がなされると共に、今後、交流を進めていく上での幾つかの重要な提言を試みている。最後の波平論文は、アセアンを中心としてアジア太平洋時代に目を向け、国際社会の視角から沖縄の国際交流の意義と役割について考察している。なお本報告書は印刷所の都合で4月下旬に仕上がる予定である。
エイズ流行がアフリカ地方病型カポシ肉腫に与える影響

西ケニアにおける現地調査で組織学的に確診できた340例のカポシ肉腫をもとに、その免疫学的および病態的な推移を解析した。同地域にAIDSが蔓延し始めたと推定される時期は1980年代半ばであり、調査結果を1985年以前と以後に分けて分析し、1.ヴィクトリア湖周辺やウガンダに隣接した高温で湿潤な地域、およびその地域に住む農耕民族に多く見られたカポシ肉腫が西ケニア北部や中央部の乾燥地帯や冷涼な熱帯高地、およびその地域に住む民族間に広がった。2.男女比は9:1から6:1となり、女性における件数および頻度が急増した。3.幼児期(5才前後)と中高年期(50才代)に見られ、二峰性を示した好発年齢に青年期(20才代)が加わり、三峰性となった。4.患者の平均年齢が40才から36才へと若年化した。5.全悪性腫瘍に占めるカポシ肉腫の頻度は2.6%から3.8%へと上昇し、とくに近年では10%以上へと急増した。6.初発部位は、乳幼児ではリンパ節、成人では足、下肢の皮膚に結節性病変として見られることが多かったが、成人でもリンパ節浸潤をともなう例、あるいはAIDS勃発以前にはほとんど見られなかった体幹部に原発する例などが増加した。また、全身撒布性の丘疹状病変を示し、病態的に欧米のAIDS患者に合併したカポシ肉腫に類似した激症型が増加した。これらの結果より、西ケニアにおいては、従来のHIV感染とは関連性を持たないアフリカ地方病型カポシ肉腫に加えて、1980年代後半よりAIDSに合併したAIDS流行病型カポシ肉腫が急増し、西ケニア地域のカポシ肉腫の多くを占める傾向に移行しつつあるということが明らかになった。本研究の過程において予備的におこなった研究で、現地のホジキン病から高率にエプスタインバー・ウィルスの癌遺伝子が確認され、熱帯地における多くの悪性腫瘍には発癌ウィルスの関与が示唆された。これらは今後明らかにすべき研究課題と考えられる。カポシ肉腫(KS)はAIDSに高率に合併する疾患として注目されている。しかしながら、AIDS発生以前より、アフリカ、とくに低緯度の熱帯アフリカ地域にはAIDSとは関連性を持たない地方病、あるいは風土病としてのKSの存在が知られていた。また、熱帯アフリカ地域においては1980年代半ばより、急速にAIDSが蔓延していることも周知の事実である。組織学的にはアフリカ地方病型KSとAIDS関連型KSの間には、際だった差は認められない。しかしながら、PCR法をもちいた我々の研究では、AIDS関連型KSからはある種のヘルペスウィルスが見つかっているが、アフリカ地方病型KSからは見つかっておらず、アフリカ風土病型KSとAIDS関連型KSとの間には発生機序になんらかの違いがあると思われる。本調査では東アフリカ・ケニアにおいてKSの疫学、組織学およびウィルス学的検索をおこない、1)全悪性腫瘍におけるKSの頻度が急速に増加した、2)女性におけるKSの件数、および頻度が増加した、3)以前は乳幼児期と中高年期の、2峰性が見られた頻度に青壮年期が加わり、3峰性となった、

4)KS患者の平均年令が若年化した、5)アフリカ地方病型KSでは見られなかった、成人でのリンパ節浸襲例が増加した、6)以前はほとんど発生のなかった熱帯高地や乾燥地帯の住民間での件数が増加した、などの結果を得た。これらのことから、東アフリカ・ケニアにおいて以前から存在するアフリカ地方病型KSにかわって、AIDS関連型KSが急速に増加していることがわかった。また、電顕、免疫染色体による細胞起源の検索の結果、両型のKSとも従来より言われてきた血管内皮細胞由来でなく、血管内皮細胞から血管周囲細胞、平滑筋細胞にわたる多分化能を有する間葉系細胞がその起源であると示唆された。両型KS細胞内の各種ウィルスの所在については、現在検索を続行中である。
OLETFラットにおける肥満因子と相互作用するNIDDM原因遺伝子の同定

OLETFラットにおける遺伝的解析で検出されたNIDDM原因遺伝子のうち第5、7、9、12、14番染色体上に位置する6つの遺伝子は肥満因子と相互作用することでNIDDM発症につながると判明している。これらのNIDDM QTLについてQTL領域のみがOLETFラットのゲノム由来の遺伝子となっており、その他のバックグラウンドゲノムが正常ラットであるF344のレシピエント側遺伝子となっているコンジェニック系統を作成してきた。第7、14番染色体上に位置するNidd1、2、10/of遺伝子についてはバックグラウンドゲノムの100%がレシピエント側遺伝子となっているN5個体が得られそれをホモ化することでコンジェニックを作製した。マイクロサテライトマーカーのタイピングにより約13、22、19cMのQTLゲノム領域のみがOLETFラット由来となっているコンジェニックであると判明した。これらのコンジェニック系統とレシピエントコントロールであるF344において、約35週齢の時点での肥満パラメーターさらに糖尿病パラメーターを測定した結果、NIDDM発症に対するNidd1、2、10/ofの3つのQTLの存在が示唆された。さらに第14番染色体におけるコンジェニックでは肥満の程度も増加していることからこれらのQTLは肥満を介することでNIDDM発症に影響していると考えられた。しかしながらこれらのQTL間でのNIDDMに対するエピスタシス効果は検出されなかった。第9、12番染色体上のNidd8、9/ofについては、バックグラウンドゲノムの100%がレシピエント側遺伝子となっているN5個体よりNidd/of QTL領域がホモ型となったコンジェニックが作製された。第5番染色体上のNidd12/ofについてはバックグラウンドゲノムの98%がレシピエント側遺伝子となっているN4が得られた。OLETFラットにおける肥満に関与する遺伝子についてQTL解析するために、(OLETF×F344)F2インタークロスの肥満関連表現型と遺伝子型を判定した。35週齢時での体脂肪率、副睾丸脂肪量、後腹膜脂肪量、腸間膜脂肪量、皮下脂肪量を表現型として測定し、350個のマイクロサテライトマーカー座の遺伝子型を調査した結果、皮下脂肪量および腹腔内脂肪量に影響する7個の遺伝子座を染色体マッピングした。さらに、皮下および腹腔内へ脂肪を蓄積させる遺伝要因は異なっていると判明した。この7個のうちの2つの遺伝子座は、NIDDM発症にも関わっており、肥満を介することでNIDDMにつながる効果を発揮していると考えられた。OLETFのNIDDM発症に関する相互作用の影響を検討したところ、NIDDM発症に対しエピスタシス効果をもつ遺伝子座の対が4個存在すると判明した。染色体上の位置情報によりそれらの遺伝子座は5個存在し、14番染色体上の遺伝子は3つのエピスタシス効果に関与していると判明した。5個のうちの2つの遺伝子座は主効果とエピスタシス効果の両方を発揮することが明らかとなった。また、5、7、9、12、14番染色体上のNIDDM原因遺伝子座はNIDDM発症に対し肥満因子と相互作用すると判明した。NIDDM QTLに対するコンジェニックの作成については、7、14番染色体上のものについてはOLETF由来遺伝子についてF344をレシピエント系統としたシングルおよびダブルコンジェニック系統ともに完成している。残りの12個の遺伝子座についてもN4以上まで進んでおり、現在F344に戻し交雑を行っている。
チタン酸化合物の常温常圧合成法の開発と機能発現

リチウムイオン電池は二次電池の一種であり,小型軽量化が可能なため,様々なデバイスの電源として用いられている.正極にはコバルト酸リチウム,負極にはグラファイトの層状化合物が用いられているが,グラファイトには安全性とサイクル特性に課題がある.そこで,高い安全性・サイクル特性を示す新たな負極材料として注目されているのがチタン酸リチウムである.しかし,チタン酸リチウムは電気伝導度が低いため,レート特性(高速充放電性能)が低いという課題がある.この解決のためには粒子をナノサイズ化することが重要である.チタン酸リチウムの合成には従来法では800°C以上の高温処理が必要なうえ,そのような高温条件下では焼結が起こり,大きな粒子しか得られない.そこで,本研究では,まず原料である酸化チタンに着目し,原料を高活性化・ナノサイズ化することで,目的生成物であるチタン酸リチウムの低温合成・ナノサイズ化を試みた.まず,高活性アモルファス酸化チタンナノ粒子の合成を行い,それを原料として用いることで,チタン酸リチウムの低温合成とナノサイズ化に成功した.この低温合成したチタン酸リチウムの粒子径は10 nmであり,従来法(800°C)で合成したものは粒子径200 nmであったことから,ナノサイズ化に成功したことが分かる.さらに,この合成したチタン酸リチウムナノ粒子のリチウムイオン電池負極材料としての性能を評価した.従来法で合成した試料,低温合成した試料いずれも70サイクルの充放電後でも初期の容量(理論容量の約99%)を維持し,高いサイクル特性を示すことが確認できた.さらに,低温合成したチタン酸リチウムナノ粒子は10 Cという高速で充放電を行っても従来法で合成した試料より容量の低下が少ない高レート特性を示すことが明らかとなった.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
戦後沖縄の郷友会形成過程と地域の共同性に関する社会教育的研究

1.ブラジル沖縄青年隊移民記念式典にみる移民社会(1)ブラジル沖縄県人会を牽引してきたのが、戦後に単身移民で渡伯した303名の移民青年隊である。彼らは、青年隊模合を興して事業を展開する一方、県人会活動では、彼らが中心となってスポーツ行事や演芸会などを定着させてきた。2007年9月30日、その移民青年隊の50周年記念式典がサンパウロ州ジアデーマ市で開催され、県人会に貢献した青年の役割を再確認した。(2)青年の郷友会(県人会)への参画は、同郷組織を維持可能にする。ブラジルの場合、二・三世の若い世代に対して積極的な「沖縄文化の伝承」を行っており、それが他県人会が抱える後継者問題・育成を解消していると結論づけられる。移民100周年を目前に控え、県系人としての愛着や誇りをもつ若い世代の育成は、母県・沖縄の役割であることも同時に認識されなければならない。2.郷友会社会の維持可能な発展と地域の共同性沖縄県内外及び海外の郷友会活動の調査から、以下の点が明らかになった。(1)郷友会は、母県・母村との共同関係にあるため、母県・母村の変化は、直接的に郷友会へ影響を与えている。今日の市町村合併がその典型事例であるが、たとえば、佐敷町、知念村、玉城村、大里村が2006年1月1日に南城市として合併したために、ブラジルの各町村人会も「南城市民会」として翌年1月に統合された。母県・母村の変化は、当事者の市町村だけでなく、遠く離れた国内外の市町村人会にも影響を与え、表裏一体の関係であることが明らかになった。(2)郷友会の維持可能な発展には、青年の存在が不可欠である。福岡沖縄県人会は、進学・就職等で福岡に一時的に暮らす沖縄青年も会員としている。今日、様々なサークルや集団が数ある中で、青年の郷友会・県人会への加入を促しているのは、母村で培った同郷人としての共同意識と文化価値を共有し、沖縄の共同社会を具現化する組織であることが、重要な要素となっている。1.沖縄県内および海外の郷友会活動に関する基礎調査の実施(1)平成17年7月下旬から石垣島の各集落で開催された豊年祭に参加し、郷友会との共同関係について参与観察を行った。その結果、石垣島の四ヶ字や平得、白保の豊年祭では、郷友会の位置づけはないものの、個々人で帰省する郷友が多い。一方黒島では、石垣在黒島郷友会および沖縄黒島郷友会らの全面的な協力の下、奉納舞踊やパーレ競漕が行われ、郷友会との強固な関係が確認された。(2)国頭村奥郷友会については、次年度に具体的な調査を実施する。(3)平成17年12月下旬からは、沖縄県系人が最も多く暮らすブラジルにおいて、県人会組織を中心に聞き取り調査と資料収集を行った。ブラジル沖縄県人会では、移民100周年を2年後に控え、役員も一世から二世へと移行しつつある。県人会の主な活動は、支部と呼ばれる居住地毎の活動にあり、会館を拠点に沖縄文化の伝承が行われていた。さらに、支部以外にも市町村人会、字人会と呼ばれる同郷組織が重層的に存在していることを確認した。特に小禄田原字人会では、母村の伝統行事「コシユックイ」を開催するなど、世代を超えて集落の伝統が継承されている。2.「戦後沖縄の郷友会と地域の共同性に関する調査」の実施琉球新報社編『郷友会』(1980)に掲載された郷友会を基礎に、那覇・島尻郡・中頭郡を除く字公民館300館に対し、郷友会に関する質問紙調査を実施した。回答〆切が3月末であるため、データ分析は回収後の次年度の課題となるが、3月22日現在で41館より回答を得た。現段階で見える特徴は、過疎地であっても最初から郷友会をもたない集落がある一方、石垣島や西表島のように、入植によって形成された集落では、母村の郷友会を島内で結成するなど、集落の歴史性や地域性によって様々な形態の郷友会が存在することが、少なくとも明らかになっている。次年度では、さらに米軍基地によって集落を失った郷友会組織についても追加調査する予定である。1.沖縄県内および海外の郷友会活動に関する質的調査の実施(1)昨年度実施した「戦後沖縄の郷友会と地域の共同性に関する調査」の調査結果を、1980年代の郷友会活動を記録した『郷友会』(琉球新報社)と比較検討を試みた。その結果、今日の活動が、80年代よりも生まれ故郷との関係を深め、支える活動に変容していることが明らかになった。(2)郷友会の実態をさらに検討するために、国頭村奥と竹富町祖納の2集落について実証研究を行った。国頭村奥郷友会は、主に那覇市に居住した人々で構成され、共同墓の建設や基金制度の運営、郷友会誌の発行など、郷土の人間関係を強固につなぐ活動を行っている。さらに平成18年10月に開催された奥共同店100周年記念事業では中心的な役割を果たした。一方、離島の祖納集落には「まるま会」という郷友会が石垣市に結成されており、集落行事と結びついた活動を行っている。

特に集落の伝統行事と民俗芸能の継承に会の目的をおき、青年部を中心に祭祀では奉納舞踊などの重要な役割を担っており、集落・郷友会による相互扶助が集落を維持可能にしている。(3)平成18年9月下旬、ブラジル沖縄県人会とその支部に対する聞き取り調査と文献収集を行った。特に、10月に母県沖縄で開催された「第4回世界のウチナーンチュ大会」に帰省したブラジルの郷友の追跡調査を那覇市小禄、嘉手納町、浦添市にて行い、そのなかで移民100周年を前にして、世代交代とウチナーンチュ意識の継承、ネットワークの重要性が問題として明確になった。2.「在伯沖縄人の郷友会調査」の実施ブラジル移民のライフ・ヒストリーから郷友会の役割を明らかにするために、面接による質問紙調査を主に一世を対象として実施した。12市町村の郷友会員74名から回答を得たが、まだ多くの一世、郷友会に聞き取りをする必要があり、次年度も引き続き調査を継続することにしている。また次年度は、移民青年隊着伯50周年記念事業があり、青年隊出身者に対する調査も検討する。1.ブラジル沖縄青年隊移民記念式典にみる移民社会(1)ブラジル沖縄県人会を牽引してきたのが、戦後に単身移民で渡伯した303名の移民青年隊である。彼らは、青年隊模合を興して事業を展開する一方、県人会活動では、彼らが中心となってスポーツ行事や演芸会などを定着させてきた。2007年9月30日、その移民青年隊の50周年記念式典がサンパウロ州ジアデーマ市で開催され、県人会に貢献した青年の役割を再確認した。(2)青年の郷友会(県人会)への参画は、同郷組織を維持可能にする。ブラジルの場合、二・三世の若い世代に対して積極的な「沖縄文化の伝承」を行っており、それが他県人会が抱える後継者問題・育成を解消していると結論づけられる。移民100周年を目前に控え、県系人としての愛着や誇りをもつ若い世代の育成は、母県・沖縄の役割であることも同時に認識されなければならない。2.郷友会社会の維持可能な発展と地域の共同性沖縄県内外及び海外の郷友会活動の調査から、以下の点が明らかになった。(1)郷友会は、母県・母村との共同関係にあるため、母県・母村の変化は、直接的に郷友会へ影響を与えている。今日の市町村合併がその典型事例であるが、たとえば、佐敷町、知念村、玉城村、大里村が2006年1月1日に南城市として合併したために、ブラジルの各町村人会も「南城市民会」として翌年1月に統合された。母県・母村の変化は、当事者の市町村だけでなく、遠く離れた国内外の市町村人会にも影響を与え、表裏一体の関係であることが明らかになった。(2)郷友会の維持可能な発展には、青年の存在が不可欠である。福岡沖縄県人会は、進学・就職等で福岡に一時的に暮らす沖縄青年も会員としている。今日、様々なサークルや集団が数ある中で、青年の郷友会・県人会への加入を促しているのは、母村で培った同郷人としての共同意識と文化価値を共有し、沖縄の共同社会を具現化する組織であることが、重要な要素となっている。
新規抗うつ薬スクリーニング系の確立を目指したマウスによる分子基盤研究

中枢神経細胞核内に豊富に存在するカルモジュリン依存性キナーゼIV(CaMKIV)をノックアウトしたマウスの、既存抗うつ薬に対する感受性が分子レベル・細胞レベル・個体行動レベルにおいて、野生型マウスと比較して有意に減弱していることを初めて明らかにし、特に大脳皮質前頭領域と辺縁系が関わることが示唆された。また既存の抗うつ薬が関わるセロトニンやノルアドレナリンが、大脳皮質初代培養神経細胞においてCaMKIVなどを活性化して基質である転写因子CREBのリン酸化反応を制御することも明らかにした。本研究の目的は、うつ傾向の増大と抗うつ薬感受性の顕著な低下が認められるCaMKIVノックアウトマウスを用いて、うつ病と抗うつ薬感受性の分子機構を明らかにし、このマウスの新規抗うつ薬スクリーニング系としての応用可能性を探ることである。平成19年度はまず、抗うつ薬慢性投与によるCaMKIV活性化脳領域を検討した。その結果、検討した全ての抗うつ薬に関して、前脳皮質におけるCaMKIV活性が顕著に増大していた。CaMKIV基質であるCREBタンパク質のリン酸化を定量比較したところ、野生型マウスに比べてCaMKIVノックアウトマウスでは、基礎レベルのCREBリン酸化が有意に低下しており、野生型マウスでは抗うつ薬慢性投与によりCREBリン酸化反応が有意に上昇したが、ノックアウトマウスではリン酸化反応の上昇が観察されなかった。CaMKIやprotein kinase AはCaMKIVのような活性化パターンを示さなかったことから、前脳皮質において抗うつ薬慢性投与によるCREBリン酸化反応の上昇にはCaMKIVが主として関与していることが示された。海馬・扁桃体といった大脳辺縁系では、SSRIと三環系抗うつ薬によってCaMKIV活性が上昇したが、PKA活性も上昇していた。このような脳領域では、これらの酵素が協調してCREBリン酸化反応に関与していると考えられる。次に、用いた抗うつ薬がいずれもモノアミントランスポーターを阻害することから、CaMKIVがモノアミン類によって活性化される可能性が考えられ、これを検討するため、マウス大脳皮質初代培養神経細胞を調製した。現在、グルタミン酸・セロトニン・ノルアドレナリンによるCaMKIV活性化反応を検討しているところである。本研究の目的は、うつ傾向の増大と抗うつ薬感受性の顕著な低下が認められるCaMKIVノックアウトマウスおよび培養神経細胞を用いて、うつ病と抗うつ薬感受性の分子機構や、モノアミンによるCaMKIV活性化反応や基質タンパク質である転写因子CREBのリン酸化反応の分子機構を明らかにすることである。平成20年度にマウス個体を用いて行った研究の結果、CaMKIVノックアウトマウスの海馬歯状回における神経新生は、通常の飼育状態では野生型マウスと変わらず生じているが、野生型マウスに見られる抗うつ薬フルオキセチンおよびデシプラミンによる神経新生促進効果が見られなくなっていることが明らかになった。またこれまで使用していたマウスの週齢より高い週齢で、不安の指標となる高架式十字迷路試験を行ったところ、ノックアウトマウスで有意に高い不安傾向が観察された。このマウスが加齢に伴うストレス脆弱性を示す可能性が強く示唆され、うつおよび不安のモデルとなりうる可能性が考えられる。初代培養神経細胞を用いた研究では、グルタミン酸・セロトニン・ノルアドレナリンによるCaMKIV活性化反応と、CaMKIVの基質である転写因子CREBのリン酸化反応を検討した。グルタミン酸によるCaMKIVの活性化とCREBのリン酸化は急激かつ一時的に生じ、刺激時間10分以降では不活性化された。一方セロトニンおよびノルアドレナリンによるCaMKIV活性化及びCREBリン酸化反応は、グルタミン酸刺激時とは異なる時間経過を示し、上昇した活性とリン酸化の持続傾向が観察された。細胞内シグナル経路を検討した結果、セロトニンによるCREBリン酸化反応は、刺激直後はCaMKIVとMAPKが、またMAPKは基礎レベルのCREBリン酸化も制御していることが示唆された。このように大脳皮質初代培養神経細胞で、モノアミン類によってCaMKIVの活性化とCIEBリン酸化反応が上昇することが、初めて示された。今後セロトニンおよびノルアドレナリンによるCaMKIV活性化とCREBリン酸化反応に、どのような受容体が関与しているのかを特定し、より詳細な分子機構を明らかにしたい。
位置と力の総合制御による多機能モーションコントロール

平成6年度では,平成5年度に確立された位置と力の総合制御系の有効性を実験により検証した。実験では、公称値が既知であるバネを目標対象物とし,スチフネスの異なる作業対象物に対して適応的な力追従動作を実現している.特に,位置と力の動作を融合させるため,対象物に接触し力制御を行うまでの動作を3つのモードに分解して考えている。第一モードは初期姿勢から対象物に接触するまでのモードであり,これを位置制御が主体となるアプローチモードと呼ぶ.第二モードは,位置制御から力制御へ移行する接触動作であり,コンタクトモードと呼ぶ.このモードでは,接触時に対象物あるいはロボットへの衝撃力が極力減少するような指令値を生成することが必要となる.最後は,対象物に所望とする力を印可する力制御モードである.これらのモードへの切り替えは,制御系の構造を変更することなく,位置および力指令のみの変更により行われており,制御系自身の安定性は保証される.この3つのモードに応じて適当な位置指令,力指令を与えることにより,位置制御から力制御への移行がスムーズに行える.上記手法の有効性は,3自由度ダイレクトドライブロボットを用いた実機実験により実証された.さらに,柔軟機構を含む振動系の振動抑制制御として,位置と力の制御ループが同時に含まれる制御アルゴリズムを確立し,フレキシブルアームロボットを用いた実機実験によりその有効性を検証した.同手法は,位置と力の総合制御系がフレキシブルアームロボット等の制振制御にも適していることの裏付けとなっている.平成6年度では,平成5年度に確立された位置と力の総合制御系の有効性を実験により検証した。第一モードは初期姿勢から対象物に接触するまでのモードであり,これを位置制御が主体となるアプローチモードと呼ぶ.第二モードは,位置制御から力制御へ移行する接触動作であり,コンタクトモードと呼ぶ.このモードでは,接触時に対象物あるいはロボットへの衝撃力が極力減少するような指令値を生成することが必要となる.最後は,対象物に所望とする力を印可する力制御モードである.これらのモードへの切り替えは,制御系の構造を変更することなく,位置および力指令のみの変更により行われており,制御系自身の安定性は保証される.この3つのモードに応じて適当な位置指令,力指令を与えることにより,位置制御から力制御への移行がスムーズに行える.上記手法の有効性は,3自由度ダイレクトドライブロボットを用いた実機実験により実証された.さらに,柔軟機構を含む振動系の振動抑制制御として,位置と力の制御ループが同時に含まれる制御アルゴリズムを確立し,フレキシブルアームロボットを用いた実機実験によりその有効性を検証した.同手法は,位置と力の総合制御系がフレキシブルアームロボット等の制振制御にも適していることの裏付けとなっている.近年,産業用ロボットは生産ラインをはじめとする各種分野に幅広く導入されており,生産効率の向上ならびに高品質な製品の供給に寄与している.しかしながら,大量生産から多品種少量生産へ変遷しつつある現在では,より柔軟な動作が実現できるロボットの開発に関心が寄せられている.現在の産業用ロボットは単純な作業を繰り返し高精度に実現する大量生産には適しているが,製品により生産工程の異なる多品種少量生産へは適用が困難な状況にある.生産ラインのフレキシブル化が促されている今後の産業界においては,各種生産工程に適応し得るロボットの開発が必要となる.これには,ロボットの位置と力が別々に,しかも両制御が同一の作業方向に対し同時に実現できない従来の制御方法では不十分である.従って,位置と力の制御が適宜切り換え可能な新たな制御手法を確立する必要がある.平成5年度では,上記の目的を達成するため,位置と力の制御が制御系の構造を変えることなく同一作業方向に対して任意に実現できる適応形のインピーダンス制御アルゴリズムを確立した.また,シミュレーションによりその有効性を確認した.さらに,あらゆる作業対象物に対して適応的な力追従動作を実現するため,作業対象物の硬さ(スチフネス)を最小自乗推定アルゴリズムを用いてオンライン推定し,上記インピーダンス制御アルゴリズムに付加することによって,より柔軟な動作を行える制御系を構成した.特に,ロボットが接触作業を行う際に,位置制御から力制御への移行がスムーズに行えることを実証した.平成6年度では,平成5年度に確立された位置と力の統合制御系の有効性を実験により検証した.実験では,公称値が既知であるバネを目標対象物とし,スチフネスの異なる作業対象物に対して適応的な力追従動作を実現している.特に,位置と力の動作を融合させるため,対象物に接触し力制御を行うまでの動作を3つのモードに分解して考えている.第一モードは初期姿勢から対象物に接触するまでのモードであり,これを位置制御が主体となるアプローチモードと呼ぶ.第二モードは,位置制御から力制御へ移行する接触動作であり,コンタクトモードと呼ぶ.このモードでは,接触時に対象物あるいはロボットへの衝撃力が極力減少するような指令値を生成することが必要となる。最後は,対象物に所望とする力を印可する力制御モードぶある.これらのモードへの切り替えは,制御系の構造を変更することなく,位置および力指令のみの変更により行われており,制御系自身の安定性は保証される.

この3つのモードに応じて適当な位置指令,力指令を与えることにより,位置制御から力制御への移行がスムーズに行える.上記手法の有効性は,3自由度ダイレクトドライブロボットを用いた実機実験により実証された.さらに,柔軟機構を含む振動系の振動抑制制御として,位置と力の制御ループが同時に含まれる制御アルゴリズムを確立し,フレキシブルアームロボットを用いた実機実験によりのその有効性を検証した.同手法は,位置と力の統合制御系がフレキシブルアームロボット等の制振制御にも適していることの裏付けとなっている.
固定資産税算出GISのための多色地図からの基本道路抽出とグラフネットワーク生成

1.背景地域行政の立場から「道路、建造物や公共施設、水道や電気等のライフライン」などの敷設情報をデジタルの地図や図面として的確かつ統一的に記録管理する需要がある。更にこれらを利用するGIS(地理情報システム)の構築とデジタル情報の収集・蓄積が、自然災害を契機に我国においても重要性が確認され、米国FGDCに習い1995年秋季、「国土空間データ基盤整備」組織が民間へのデジタル地図データ提供を目指すこととなった。しかしながら、環境や行政政策支援運用へのデータ整備は依然として人手に頼らざるを得ない状況にある。また、最も利用頻度の高い道路についてもベクトル表示のみであり、ネットワークとしての形態ではないため、GISへの利用の障害となっている。2.目的グラフネットワーク表現された道路は、固定資産税算出支などの応用においては多角的検証が可能であり、またルーティングや施設配置計画など広く他の応用が可能である。そこで、本研究では、国土地理院発行の1/10000カラー都市地図から道路をグラフネットワーク構造として抽出し、GISリソースとしてのデジタル地図作成を試みた。3.手法カラー情報を有効利用し、道路を含む青画像を2値化しておく。(1)文字や地図記号も含むが、道路情報が主体であるので、対象画像に拡散・収縮処理を施し、道路を補填する。(2)画像のラベリングにより最大領域図形のみ残し、それ以外を雑音として削除する。これにより道路がポリゴン化できる。(3)ポリゴン化された道路図形を細線化する。(4)細線化された図形の画素探索により、道路の特徴的である分岐点と終端点を抽出する。これにより最初のグラフネットワーク形状の構造を得る。(5)終端点部分は雑音部分と見なし交差点以外の節点を帰納的に除去し、グラフネットワークの修正を行ない完成させる。4.知見ベクトルデータとして紙地図から道路抽出する研究において、細線化は特殊な手法ではない。しかし、同様の多くの研究では、道路を平行線分対構造を有するデータとして捉えており、道路エッジ抽出に細線化を採用している。よって、グラフネットワーク形状を得るためには、道路エッジ間の対応探索処理の工程があり、処理全体が複雑化することになる。本研究では直接道路グラフネットワークを得るために、道路をポリゴンとして捉える考えを採用したので、処理が簡素なものとなった。加えて、紙地図上の道路以外の文字や地図記号は、各工程で次第に除去されるという特徴がある。よって抽出時に道路か否かの判定を全く必要がない。国土地理院のデジタル道路地図と重ね合わせた結果、本手法の有効性が示された。