hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
衛星と地上観測機関の連携によるガンマ線バーストの研究

我々は飛翔体によるガンマ線バーストの監視のために、HETE-II(Hgh Energy Transient ExplorerII)衛星と、国際宇宙ステーションに搭載する全天X線監視装置(MAXI)の開発を行なった。このうちHETE-II衛星は、日本時間2000年10月9日に打ち上げられ、所定の軌道に投入されている。この衛星の準備のため、我々は1997年度から搭載する観測装置として、稼働に失敗した前号機に搭載されたものよりも検出効率やバックグランド除去率を改良した設計・製作を行ない、性能試験、環境試験を繰り返してHETE-II衛星の打ち上げに備えた。衛星の打ち上げ後は、初期運用試験、地上局との交信試験、検出器の動作試験を行ないながら、衛星運用のためのコマンド送出手順を決定するとともに、軌道上での校正データも取得した。この間の試験観測およびその後の定常観測において、2001年3月26日現在でガンマ線バーストらしき現象を20例発見し、このうち10例は他の衛星などにより確認されている。また、我々はHETE-II衛星と連携して地上で可視光追観測を行なうシステムを宮崎大学に構築した。これはHETE-II衛星によりガンマ線バーストが発見され、その位置情報がインターネットを通してコンピュータ-に送られると、自動的に観測態勢にはいる小型の望遠鏡で、情報入手後10秒程度で可視光追観測を行なうことができるものである。このシステムにより得られる観測画像データを、ガンマ線バースト発生前の観測画像やカタログと比較することにより、10秒程度の撮影時間でも18等級までの未知天体を短時間で自動的に検出できることがわかった。さらに我々は実際の観測において、日本の衛星によるデータからガンマ線バーストが放射するX線のスペクトルには、二つのエネルギー範囲で折れ曲がりの存在することがわかった。これはガンマ線バーストのスペクトルが変化する可能性を示唆するものである。HETE-II衛星は1996年に稼働に失敗したHETE衛星に代わるものとして1999年末に打ち上げられる予定である。このため来年度末までには観測装置を作り上げる必要がある。本年度は、前号機に搭載された観測装置よりさらに検出効率やバックグランド除去能率を改良した設計を行ない、試作用および搭載用X線検出器のいくつかを製作した。検出器の試作に際し、その能力の善し悪しが直接検出器の性能に影響を与える真空排気装置は新たに購入し、他の必要な設備は理化学研究所から借用した。また、製作した検出器を動作させるために必要な高電圧電源も購入し、検出器の動作電圧を決定して性能試験も行なった。その結果、X線検出器単体の性能としてはHETE-II衛星搭載用として要求されている位置分解能を満足していることを確認できた。またX線観測装置の製作だけでなく、それから得られるデータの解析方法についても改良した。この方法によるとガンマ線バースト源の位置を検出器視野の広い範囲にわたって数分角以下の精度で決定できることがシミュレーション解析によりわかった。これはHETE-II衛星に要求されていた値を凌ぐものである。さらに、実際の観測においては我々が観測メンバーとして加わっている日本の「あすか」衛星と、ヨーロッパやアメリカの衛星によるガンマ線・X線の観測、ラパルマ、ケック、ハップル宇宙望遠鏡などの可視光観測、さらには地上の電波望遠鏡などとの連携観測により、ガンマ線バースト源からの可視光放射や電波放射を見つけた。しかしその観測例もまだ1,2例しかなく、ガンマ線バースト源の正体を決定づけるような観測例にはなっていない。これに対しHETE-II衛星の性能シミュレーションによれば年間30個から40個のガンマ線バースト源の位置を数分角の精度で決め、その結果をリアルタイムで地上観測所に放送し、多波長で同時観測できることもわかった。

HETE-II(High Energy Transient Explorer-II)衛星は2000年初頭に打ち上げられる。このための準備として前年度から引続き順次出来上がってきている検出器に対して、人工衛星打ち上げ時や、衛星軌道上での環境を想定した振動・衝撃試験、真空試験、熱真空試験を行なって、検出器がその環境に充分絶え得ることを確認した。また、X線検出器単体での試験だけではなく、人工衛星に組み込んでの各機器間の接続試験も行い、基本的には正しく動作することを確認した。衛星が打ち上げられ定常観測に移行すると、データ解析の基礎となる校正データが必要となる。従って我々は、出来上がった全ての検出器に対して性能試験を行ない、HETE-II衛星搭載用X線検出器として要求されている位置分解能とエネルギー分解能を満足していることを確認するとともに、個々の検出器の校正データも取得した。HETE-II衛星の軌道はHETE衛星とは異なり、検出器に感じるバックグランドが少ない赤道軌道に投入されるので、これまで宮崎大学に構築していた衛星地上局では交信できない。従って地上局を赤道付近に移設するための調査を行ない、発送のための準備も整えた。HETE-II衛星とは別に、国際宇宙ステーションの日本実験モジュールに搭載する全天X線監視装置(MAXI)のX線検出器の試作設計と試験も行なった。この装置もHETE-IIと同じく突発的な天体現象を捜索することが、その主目的である。この試作器は1月に完成したところであるため、詳細なデータはまだ充分ではないが、エネルギー分解能について良好な結果が得られた。さらに、実際の観測においては、我々が観測メンバーとして加わっている日本の衛星による観測データから、ガンマ線バーストが放射するX線のスペクトルには、二つののエネルギー範囲で折れ曲がりが存在することがわかった。このことは、スペクトルが変化することの可能性を示している。本年度はHETE-II(High Energy Transient Explorer II)衛星の打ち上げに備え、ハード面では共通系を含む全ての機器を衛星に組み込み、衛星として完全な形での環境試験、動作試験を行った。その結果、全ての機器が打ち上げ時の振動、衝撃に耐え、衛星軌道での環境下で正常に動作することを確認した。またソフト面では衛星が定常観測を行う際に、そのデータを処理し、解析するプログラムが必要である。我々は昨年度得た検出器の校正データをもとにして機上でのデータ処理、および地上でのデータ解析を行うプログラムを整備した。衛星の打ち上げ予定はNASAにより2000年半ばに延期されたため、本年度中に衛星からの観測データを取得することができなかったが、校正用放射線源を用いたガンマ線バーストシミュレーターを使ってこれらのプログラムについての詳細な試験も行った。
量子細線における電子ーフォノン相互作用と磁気フォノン共鳴に関する研究

GaAs/AlGaAsヘテロ構造に微細加工を施すことにより、2次元電子ガスをさらに1次元に閉じ込めることが可能である。このような擬1次元系の電子は、状態密度の特異性と散乱体との相互作用における波数ベクトルの保存則の選択性から、バルク半導体では見られない興味ある電気伝導を示すことが予想されている。特に、低温ではバリスティック伝導や電子波の干渉効果、量子伝導度揺らぎなど様々な興味ある現象が見いだされている。本研究では、磁気フォノン共鳴を理論と実験の両面から調べ、高温領域における電子ーフォノン相互作用を解明することを目的としている。本年度は研究期間の最終年度にあたり、以下のような結論を得た。1.電子線露光装置を用いて光露光装置で用いる素子のマスクパターンの作製を行い、所望する量子細線用マスクが作製できるようになった。2.光露光技術を用いてショットキーゲート電極構造を持つ量子細線を作製し、低温におけるシュブニコフ・ド・ハ-ス振動の観測から細線の閉じ込め強度を0.5meV程度と見積もった。3.GaAs/AlGaAsヘテロ構造における磁気フォノン共鳴を磁場変調法により観測し、磁気抵抗の2階微分信号を直接観測した。4.ドープされた短周期超格子を分子線エピタキシ-(MBE)装置で作製し、500Tに及ぶ超高磁場下でのサイクロトロン共鳴の観測を行い、Γ-likeとX-likeの準位に存在する電子による光吸収を観測した。5.このサイクロトロン共鳴の観測結果からΓ-likeとX-likeの準位の交差(Γ-Xクロスオーバ)が分子層数n=12付近で起こっていることが分かった。また、第2近接強結合近似法を用いた理論計算から求めた電子の有効質量が実験値とほぼ一致した。6.超格子をi層としてもつp-i-nダイオードをMBE装置で作製し、ツェナ-トンネリング電流によるワニエ・シュタルク振動を観測した。特に、低温ではバリスティック伝導や電子波の干渉効果,量子伝導度揺らぎなど様々な興味ある現象が見いだされている。本研究では,磁気フォノン共鳴を理論と実験の両面から調べ,高温領域における電子-フォノン相互作用を解明することを目的としている。1.量子細線におけるシュレンディンガー方程式とポアソンの式を自己無撞着的に解くことにより,電子の固有状態と固有値を求めた。2.この固有状態を基に,室温近くの電子移動度を計算し,電子と光学フォノンとの相互作用は,電子の波動関数にヘテロ界面に垂直方向の節が0と1個のものに対するサブバンド間遷移が重要であることを見いだした。3.ゲート電圧を変化させることにより,節が0と1個のもののサブバンド間隔が光学フォノンエネルギーと等しくなると共鳴的に電子散乱が起こり,磁界なしで磁気フォノン共鳴と等価な現象が起こることを見いだした。4.量子細線の磁気抵抗の理論計算を行い,磁気フォノン共鳴には二つの機構が存在することを見いだした。5.GaAs/AlGaAsヘテロ構造表面に電子ビーム直接描画とレーザー干渉法により細線パターンを形成するための露光,レジスト膜厚現像などの条件だしを行った。

6.レーザー干渉法と電子ビーム直接描画により量子細線を作り,低温におけるワイス振動とシュブニコフ・ド・ハース振動の観測に成功し,量子細線の線幅を見積った。7.高温における磁気抵抗の測定を行い,100K以上の温度で磁気抵抗の振動を見いだした。GaAs/AlGaAsヘテロ構造に微細加工を施すことにより,2次元電子ガスをさらに1次元に閉じ込めることが可能である。このような擬1次元系の電子は,状態密度の特異性と散乱体との相互作用における波数ベクトルの保存則の選択性から,バルク半導体では見られない興味ある電気伝導を示すことが予測されている。特に,低温ではバリスティック伝導や電子波の干渉効果,量子伝導揺らぎなど様々な興味ある現象が見いだされている。本研究では,磁気フォノン共鳴を理論と実験の両面から調べ,高温領域における電子-フォノン相互作用を解明することを目的としている。1.電子線描画装置を含めた実験用の素子作製装置の立ち上げを行い,素子作製に関する基礎的な技術を確立した。そして,二光束干渉法による表面超格子構造と電子線描画装置による量子細線構造の作製を行った。2.作製した試料を用いて低温におけるシュブニコフ・ド・ハース振動を観測し,その結果から細線の量子閉じ込めの強さを見積もった。3.高温領域(100K200K)において,量子細線の磁気フォノン共鳴現象を観測し,磁気抵抗の振動の振幅は140K付近で最大となることがわかった。4.この磁気抵抗の振動から電子の有効質量と量子閉じ込めの強さを見積もった。その結果,電子の有効質量はバルク中より重くなること,閉じ込めの強さは細線構造(エッチングの深さ)に依存することを見いだした。5.同様の実験を静水圧下でおこない,圧力によりキャリア数が減少し,電子の有効質量が増加することを見いだした。6.作製した表面超格子をフォト・ルミネッセンスにより評価し,GaAsの発光ピークより低エネルギー側での発光を観測し,量子閉じ込め効果の存在を確認した。7.量子細線中の電子輸送をモンテカルロ法により解析するための新しいモデルを提案し,解析を行った。その結果,指摘されていた電子の異常冷却現象が起こらないことを見いだした。GaAs/AlGaAsヘテロ構造に微細加工を施すことにより、2次元電子ガスをさらに1次元に閉じ込めることが可能である.このような擬1次元系の電子は、状態密度の特異性と散乱体との相互作用における波数ベクトルの保存則の選択性から、バルク半導体では見られない興味ある電気伝導を示すことが予想されている.特に、低温ではバリスティック伝導や電子波の干渉効果,量子伝導度揺らぎなど様々な興味ある現象が見いだされている.本研究では,磁気フォノン共鳴を理論と実験の両面から調べ,高温領域における電子-フォノン相互作用を解明することを目的としている.本年度は研究期間の最終年度にあたり、以下のような結論を得た。1.電子線露光装置を用いて光露光装置で用いる素子のマスクパターンの作製を行い、所望する量子細線用マスクが作製できるようになった.2.光露光技術を用いてショットキーゲート電極構造を持つ量子細線を作製し、低温におけるシュブニコフ・ド・ハ-ス振動の観測から細線の閉じ込め強度を0.5meV程度と見積もった.3.GaAs/AlGaAs
地域に根差した臨床看護職の育成をめざしたキャリア開発システムの構築

中規模急性期病院に勤務する看護師の職場定着を促進し、キャリア発達を支援する実践的な継続教育プログラムを開発することを目的として、新人看護職員の育成のために、看護師に求められる能力、看護師のキャリアニーズ、職場定着意思に関係している影響要因を明らかにしながら、モデル病院へのキャリアラダーシステム導入支援を行った。その結果、臨床実践レベルを5段階とし、4段階以上から、高度看護実践者、看護現場の教育者、看護管理者の専門コースパスを設けたキャリアラダーシステムのモデルプログラムを開発した。本研究の目的は、地域に根差した臨床看護師の育成をめざし、モデル病院との共同で、中小規模病院における「新人看護職員臨床研修体制と連動したキャリア開発システム」を構築することにある。モデル病院は、病床数199床、7:1入院基本料、看護職員140名で、研究者1名と看護管理者9名で構成されたプロジェクトを立ち上げ、平成22年度は、システムの枠組み、ラダーレベル、評価指標の検討を行った。また、平成22年度は、新人看護職員臨床研修が努力義務として制度化されたことで、新人看護職員臨床研修にどのように取り組むかが喫緊の課題となり、A県内の医療施設の要望が高く、平成22年11月に、新人看護職員臨床研修に関するセミナーを公開講座として行った。参加施設は、県下68施設、参加人数は230名で、アンケートより、指導者育成に関するニーズの高いことが示された。その結果を受け、看護職員の臨床実践能力として、新人看護師の教育指導者、実地指導者に必要とされる能力の検討が必要となり、平成22年行う職員のニーズ調査を平成23年に行うこととし、平成22年度は、モデル病院の看護管理者を対象に「臨床で求められる能力と新人看護職員の現場教育」をテーマに、フォーカスグループインタビューを行った。グループは、主任(6名×2G)看護師長(6名×1G)の計3グループで、内容は、承諾を得て録音し、事後に、記述データとして、「新人看護職員の現場教育に関する何の要素であるか」に着眼しながら、内容分析を行った。結果、実践能力として5つの要素が抽出され、新人看護職員の現場教育の現状として、【場面に応じた指導方法の工夫】【指導上の留意すべき新人看護師の特徴】【指導者育成上の課題】【指導スキルの学習のための機会】【新人看護師の実践レベルの把握】【適切な指導者の検討】【指導者のサポート】【職場風土を変える努力】【職場風土醸成上の課題】の9カテゴリーと42のサブカテゴリーが抽出された。本結果は、キャリアパスの構成や新人看護職員研修における指導者育成の検討を進める上で、有用な資料となった。本研究の目的は、地域に根差した臨床看護師の育成をめざし、モデル病院との共同で、中小規模病院における「新人看護職員臨床研修と連動したキャリア開発システム」を構築することにある。モデル病院は、病床数199床、7:1入院基本料、看護職員185名である。平成23年度は、看護職員のキャリアニーズの実態を明らかにすることを目的とし、22年度に行った看護管理者へのインタビューの結果得られた「新人看護職員の研修の実態と課題」から抽出された要素を組み入れて質問紙調査を行った。質問項目は、基本的属性として、経験年数、婚姻の有無、雇用形態、出身地、職業継続意思、職場定着意思の有無等を設定した。キャリアニーズとして、「職務に関する満足」「自己啓発意識」「高めたい看護技術」「学習ニーズ」「将来展望」を4段階評定で質問し、経験年数別、雇用形態別、婚姻状況別、職業継続意思・職場定着意思の有無別等で比較して、統計学的に解析した。また、「学習ニーズ」「将来展望」については、探索的因子分析を行い、職場継続意思への関連を分析した。結果、学習ニーズとして、「リーダーシップ」「現代社会で求められる専門的看護」「次世代育成の看護」「医療安全」「個を尊重した医療経営」の5因子が、将来展望として、「マネジメント」「スペシャリスト」「病院外での仕事」の3因子が抽出された。学習ニーズに関しては、経験年数9年以下の看護師に、10年以上の看護師と比べ30項目中14項目について関心が高かった。職場定着意思に関係していた因子は、「リーダーシップ」と「現代社会で求められる専門的看護」への学習ニーズであった。臨時職員や既婚者も、自己啓発意識が高く、人材確保のための多様な雇用形態の導入の際は、労働時間等の検討に加え、勤務体系に応じた研修スタイル等を考慮する必要性が示唆された。組織内の職員のキャリア発達は、組織のニーズと職員のニーズとの関連性が重要になることから、キャリアパス作成のための有用な資料となった。本研究の目的は、地域に根差した臨床看護師の育成をめざし、モデル病院との共同で、中小規模病院における新人看護職員臨床研修体制と連動した「キャリア開発システム」を構築することにある。

平成24年度は、平成22年度の新人看護師の指導に求められる能力と平成23年度実施の看護職員のキャリアニーズ調査で得られた結果を反映させて、継続教育プログラムを作成し、モデル病院(病床数199床、7:1入院基本料、看護職員140名)にキャリア開発ラダーシステムを導入した。プログラムは、キャリア開発の構造として、レベルIレベルVの5段階で構成した。レベルIは新人看護師を対象とし、レベルI、レベルII、レベルIIIの3段階を基礎コース、レベルIV、レベルVを専門コースとし、段階別に到達指標を作成した。各レベルにおいて、必須研修と共通研修を設け、研修内容や認定課題は、看護管理者が看護の質向上のために必要と考える研修と調査より得られた職員の学習ニーズと連動させ、ポイント制とした。また、専門コースは、「高度看護実践者の育成」「現任教育者の育成」「看護管理者の育成」の3コースで構成し、さらに、認定システム、研修ポイントシステム、認定委員会の役割規定等、システムについても具体的な流れを組み入れた。モデル病院への導入後の評価を行いながら、中規模病院として共通に活用できるものに修正し、調査から得られた「看護現場において新人看護職員を指導するために求められる能力」「看護師のキャリアニーズと職場定着意思に影響する要因」の研究結果を第1部、「中規模急性期病院における看護師のキャリアラダーモデルプログラム」を第2部に編成し、製本して、東北地方を中心とした中規模病院に配信した。本モデルプログラムは、看護師のキャリア発達を促進するキャリア開発ラダーとして、看護現場で、実践的に適応できる資料となり、看護職員の人材育成に有用である。キャリア開発システムの導入に向けて、平成23年の年度初めに看護職員のキャリアニーズを調査する予定であった。しかし、平成23年3月の東日本大震災を受けて、調査時期の実施が遅れ、それに平行して、キャリアシステムの内容の検討も年度末へとなり、やや、遅れ気味である。しかし、平成24年度3月にキャリアシステムの導入のための研修会を行い、新年度前半で、ラダーシステム導入の見込みである。24年度が最終年度であるため、記入しない。看護職員へのキャリアニーズ調査の結果をまとめて、看護管理系の学会で報告する。ニーズ調査と組織のニーズを検討して、システムの全体像をまとめ、キャリア開発システムをモデル病院に導入する。導入の経過、結果を受けて、キャリア開発システムのモデルを作成する。
培養キラ-T細胞と宿主新鮮リンパ球の抗腫瘍協調作用

癌患者リンパ球を13日間T細胞増殖因子、recombinantILー2、可溶性自己腫瘍抗原を含む培養液にて増殖させたキラ-T細胞(cultured lymphocytes:CL)の自己腫瘍に対するキラ-活性測定系( ^<51>Cr放出試験)に患者新鮮リンパ球(fresh lymphocytes:FL)を添加する事により、FLとCLの抗腫瘍協調作用発現の条件を解析し、次の結果を得た。1.初回治療乳癌術後症例を対象としたプロトコ-ル研究(免疫化学療法と無治療とのランダマイズ研究)において、無治療群では9例中3例でFLがCLのキラ-活性を抑制したが、免疫化学療法(OK432とcyclophosphamide)群では抑制例はなく、7例中3例で増強がみられた。2.乳癌肝転移例(N=18)に対する免疫化学療法後のFLでは18例中6例で増強が、18例中7例で抑制が見られた。3.免疫化学療法前後でのFLの表面マ-カ-の変化では初回治療乳癌、乳癌肝転移両者においてCD8+CD11b+細胞とCD16+細胞の減少が見られた。4.自己腫瘍、他家腫瘍を用いた検討ではFLのCLのキラ-活性に対する抑制及び増強活性に部分的ではあるが、特異性を確認できた。5.CLのキラ-活性を増強、抑制するFLはいずれもプラスチック非付着分画にその活性を認め、さらにnegative selection法にて特に、CD8抗体処理FLはCLのキラ-活性を増強することが示された。6.さらに乳癌肝転移患者においてFLのキラ-活性増強、抑制作用と生存期間との関連では、肝再発後の生存期間は増強例で長い傾向を認めたが、治療開始後の生存期間では有意差を認めなかった。従って免疫化学療法によりFLのCLのキラ-活性に対する抑制作用を増強作用に転換することが可能であることが示されたが、今後の研究課題として様々の免疫療法剤、化学療法剤による免疫増強法を確立することが重要であり、これにより養子免疫療法の効果増強法の確立のみならず、抗腫瘍免疫機構の解明にも資する。癌患者リンパ球を13日間T細胞増殖因子・recombinant ILー2・可溶性自己腫瘍抗原を含む培養液にて増殖されたキラ-T細胞(cultured lymphocytes;CL)の自己腫瘍に対するキラ-活性測定系( ^<51>Cr放出試験)に患者新鮮リンパ球(fresh lymphocytes;FL)を添加すると、FL自体にキラ-活性は無いものの免疫化学療法(OKー432,化学療法剤,CL移入の連続治療)を受けた患者のFLは高頻度でCLのキラ-活性を増強し、一方乳癌術後無治療例のFLは逆にCLの活性を抑制した。なお、非特異的標的細胞K562に対しては両群のFLの作用に差が無かった。以上の予備実験結果から補助金により諸実験を行ない、CLとFLの抗腫瘍協調作用の発現条件を解析し、次の結果をえた。1.CLの自己腫瘍に対するキラ-活性を増強または抑制するFLはいずれもプラスチック非付着分画にその活性を認めた。2.更に抗体+補体処理によるnegative selectionにてFLのsubpopulationを求めたところ、FLを抗CD8 + Cにて処理するとCLのキラ-活性を増強し、抗CD4+Cの処理にてCLのキラ-活性を抑制した。すなわちFL中のCD8^+細胞がCLのキラ-活性を抑制し、CD4^+細胞がキラ-活性を増強することが示唆された。

3.これらのFLのキラ-活性増強または抑制作用は患者自身のFLによってのみ発現する傾向が示され、またK562腫瘍に対しては異なった作用を示し、これらの現象の腫瘍特異性が示唆された。以上1ー3の結果をふまえた今後の検討課題として、特に乳癌術後症例を対象に、免疫化学療法(OKー432,化学療法の連続治療)がCLと抗腫瘍協調作用を示すFLを誘導することを実証し、FLとCLの協調作用を利用したプロトコ-ル;immunoーchemoーlymphocytotherapy(OKー432,化学療法剤,CL移入,の連続治療)の合理性を証明したい。癌患者リンパ球を13日間ILー2、可溶性自己腫瘍抗原を含む培養液にて増殖させたキラ-T細胞(cultured lymphocytes:CL)の自己腫瘍に対するキラ-活性測定系( ^<5/>Cr放出試験)に乳癌患者を対象として患者新鮮リンパ球(fresh lymphocytes:FL)を添加することにより、FLとCLの抗腫瘍協調作用発現の条件を解析し、次の結果を得た.1.TNM分類病期2、3の初回治療乳癌であらかじめランダマイズした免疫化学療法(OKー432とcyclophosphamide)施行例(N=7)と無治療例(N=9)の比較では、無治療群では9例中3例でFLがCLの障害活性を抑制したが、免疫化学療法後のFLでは抑制が見られず、7例中3例でむしろ増強が見られた。2.また乳癌肝転移例(N=18)に対する免疫化学療法後のFLでは18例中6例で増強が、18例中7例で抑制が見られた。3.また免疫化学療法前後でのFLの表面マ-カ-の変化では初回治療乳癌、乳癌肝転移両者ともにCD8+CD11b+細胞とCD16+細胞の減少が見られた。4.自己腫瘍、他家腫瘍を用いた検討ではFLのCLの腫瘍障害活性に対するかかる抑制及び増強作用に部分的ではあるが特異性を確認できた。5.特にCD8抗体処理FLはCLのキラ-活性を増強することが示された。6.さらに乳癌肝転移患者において肝再発後の生存期間は増強例で長い傾向を示したが、治療開始後の生存期間では有意差を認めなかった。以上1ー5の結果をふまえた今後の検討課題として、特に乳癌術後患者を対象に、免疫療法剤、化学療法剤単独の作用を確認すると同時に他の化学療法剤(adriamycin 10mg,30mg/body)についての比較およびin vitroでのFLを化学療法剤で処理し、濃度別および処理後時間別の活性変動を検討し、FLとCLの協調作用を利用したフロトコ-ル:immunoーchemoーlymphocytotherapy(OKー432、化学療法剤、CL移入)の合理性を証明したい。
血管構造の高速モールディングによる三次元骨組織の構築

骨は、微小血管を中心としたオステオンと呼ばれる最小単位(直径:0.2 mm)から構成されており、一定間隔で血管構造が存在している。骨の形成、維持においては骨芽細胞や破骨細胞が大きな役割を果たすが、これら骨形成と骨吸収は微小血管を中心として営まれている。骨組織は、複数の細胞種によって構成され、一般に考えられるより複雑な構造を有しているため、このような血管網を有する骨組織をin vitroで構築する技術は未だに確立されていないのが現状である。そこで本研究では、電気化学を利用した血管様構造の作製技術を用いて、三次元的な骨様組織の作製に取り組んだ。平成25年度は、前年度に設計した自己組織化オリゴペプチドを用いた電気化学的な細胞脱離技術により、ハイドロゲル内に血管内皮細胞で内表面が覆われた血管様構造を高速モールディングにより作製する技術を確立した。この血管内皮細胞は送液培養において徐々にゲル内に侵入して管腔構造を形成し、規則的に配置された血管様構造を互いに接続することが示された。さらに、ハイドロゲル内に骨細胞への分化が容易な間葉系幹細胞を導入しておくことで、送液培養中にハイドロゲル内で高密度になるまで増殖することを示した。この培養系をさらに骨分化誘導培地で培養することで、初期の骨分化マーカーが発現することを示した。また、多孔質の骨伝導剤(b-TCP)をハイドロゲルと組み合わせることで、血管構造を有する骨様組織を作製した。今後、さらに長期的に送液培養し、なおかつ三次元的に血管様構造を配置することで、立体的な骨様組織が構築できる可能性を示した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、電気化学を利用した血管様構造の作製技術を用いて、三次元的な骨様組織の作製に取り組んでいる。平成24年度は、基盤技術である電気化学的な細胞脱離技術に使用するオリゴペプチドの設計に取り組んだ。特に、素早い細胞脱離の実現には、金表面で密に自己組織化するオリゴペプチドの設計が必要である。なぜなら、オリゴペプチドの表面密度が低く、培地中のタンパクなどが金表面へ非特異吸着すると、これを介して接着した細胞は電気化学的に脱離させることはできないためである。そこで、配列の中央にリジン(K)、グルタミン酸(E)のようなプラス、マイナスにチャージしたアミノ酸を交互に配置したオリゴペプチドを作製・評価した。つぎに、このオリゴペプチドを金表面に修飾して細胞を接着させ、細胞脱離試験を行った。従来のアルカンチオール分子が細胞脱離に5分を要したのに対して、約2分ですべての細胞が脱離できることを示した。さらに、直径500 umの金ニードルを500 umの間隔で3×3配置した多細管ニードルにこの細胞脱離を応用することで、ハイドロゲル内に血管内皮細胞で内表面が覆われた血管様構造を高速モールディングできることを示した。ただし、送液培養を行っても血管内皮細胞は内表面に留まり、ゲル内に管腔構造を伸長しなかった。これは光架橋性ゼラチンゲルの架橋密度が高いためと考えられた。そこで、血管内皮細胞とともに線維芽細胞をニードル上で共培養し同様に転写した結果、線維芽細胞のサポートにより血管内皮細胞はゲル内に管腔構造を伸長することが示された。当初の計画通り、電気化学的な細胞脱離を高速に行えるオリゴペプチドの設計を完了した。また、ハイドロゲル内への血管様構造の高速モールディング技術の確立についても予定通り達成した。上述のように申請書記載の計画に沿って研究は進行しており、平成25年度はゲル内に骨細胞または間葉系幹細胞を導入することで微小血管を備えた骨様組織の構築に取り組む。
新しいタイプの直交多項式の性質と解ける量子力学模型の拡張

直交多項式は数学・物理学に留まらず工学などの様々な分野に現れてくる重要なものであるが,10年程前に新しいタイプの直交多項式が発見され,精力的に研究が進められている。この様な直交多項式を,数学者とは違った視点で,量子力学模型を用いて調べている点が本研究の特徴である。新しいタイプの直交多項式の性質の解明や解ける量子力学模型の拡張を更に推し進め,これらの新しい知見を得る事を目的としている。今回は特に再帰関係式の性質の解明と多自由度への拡張を目指している。
細菌の浮揚性を司るガス小胞の構造と運動多様性出現機構の解明

幾つかの微生物(シアノバクテリアや高度好塩古細菌)はその細胞内にタンパクで構成されたガス小胞を形成し、自身の浮力を調整する機構を有している。ガス小胞形成は細胞の浮力を向上させるため、鞭毛等の運動器官の無い生物種にとって光・酸素・有機物の獲得に大きく貢献する。ガス小胞合成遺伝子群を保有しているにも関わらずガス小胞形成が確認されない微生物種も数多く存在しており、その生成機構、生理学的機能、起源に関して未知な部分が多い。本研究で対象とするセラチア属細菌は既知のガス小胞形成微生物とは異なり、多様な形状のガス小胞を形成する他、べん毛運動とガス小胞形成の二種の運動能を使い分ける特性を有している。初年度では、多様なガス小胞形成に関与する遺伝子の同定を行った。平成28年度では、各遺伝子の機能の詳細を解析するとともに、二種の運動能を使い分ける機構解明を目的とした。ガス小胞形成をコードする遺伝子を含むオペロンに存在する各遺伝子を過剰発現させたところ、ガス小胞の補助的構成因子、さらには転写制御因子をコードする遺伝子の過剰発現によりガス小胞形成が抑制された。このことから、各遺伝子が正常に発現することによりガス小胞形成が行われることが示された。また、ガス小胞のアッセンブリーに関与する遺伝子を過剰発現することにより生育阻害が確認され、微生物の浮力と生育を関連づける新たな相関が示された。さらに、当細菌は酸素濃度と栄養条件を感知してべん毛運動とガス小胞形成を調製していることが示された。以上の結果により、ガス小胞形成に関与する様々な因子が明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。幾つかの微生物はその細胞内にタンパクで構成されたガス小胞を形成し、自身の浮力を調整する機構を有している。ガス小胞形成は細胞の浮力を向上させるため、鞭毛等の運動器官の無い生物種にとって光・酸素・有機物の獲得に大きく貢献する運動形態として機能している。これまでにガス小胞はシアノバクテリアや高度好塩古細菌を中心に研究されてきたが、その遺伝子群を保有しているにも関わらずガス小胞形成が確認されない微生物種も多く、その生成機構、生理学的機能、起源に関して未だ不明な点が多い。本研究では、セラチア菌の浮揚性を司るガス小胞の複雑な分子構造を解析するとともに、運動性を使い分けるメカニズムを解明することを目的としている。ガス小胞形成をコードする遺伝子群に存在する各遺伝子の欠損株を用いて、それらが形成するガス小胞を透過電子顕微鏡で観察した。その結果、小型のガス小胞のみを形成する遺伝子欠損株が2株存在した。それら欠損株はガス小胞を形成するものの細胞の浮力に影響を与えない事が示された。また、この小型ガス小胞は外部の圧力に対して耐性を有する事が示唆された。これらの遺伝子はガス小胞形成における小胞伸長に関与していると考えられた。また、ガス小胞形成とべん毛運動性の関係を調べたところ、培地組成と培養条件によってガス小胞形成能が変化することが明らかとなった。ガス小胞の構造と形成機構に関して新たな知見を獲得した。また、ガス小胞形成に関与する環境因子を特定した事から、研究は順調に進展していると判断した。ガス小胞のより詳細な構造を引き続き透過電子顕微鏡法を用いて解析する。また、ガス小胞形成とべん毛運動を調節する新たな因子を、変異株作製とガス小胞観察、遺伝子発現解析等により探索する。
サービス組織のブランド戦略に関する理論的・実証的研究

サービス・ブランドを固有の消費文化として捉えると、多層構造(サービス・カテゴリー特定的文化、地域特定的文化、およびブランド特定的文化)をしており、その全体が価値のある顧客や従業員の吸引や、サービス・デリバリー・プロセスにおける彼らの参加の仕方を調整することに貢献することが明らかになった。さらに、市場資産としてのサービス・ブランドはインターナル・マーケティングの効果を補完することが明らかになった(抄録なし)サービス・ブランドを固有の消費文化として捉えると、多層構造(サービス・カテゴリー特定的文化、地域特定的文化、およびブランド特定的文化)をしており、その全体が価値のある顧客や従業員の吸引や、サービス・デリバリー・プロセスにおける彼らの参加の仕方を調整することに貢献することが明らかになった。さらに、市場資産としてのサービス・ブランドはインターナル・マーケティングの効果を補完することが明らかになった平成20年度は、シティホテルを中心にヒアリング調査を実施した。その結果、ホテルによって、ブランドの捉え方が異なることや、多店舗展開のホテルと単店舗のホテルではブランドの役割に対する期待が異なることが明らかになった。さらに、観光地のホテルでは、地域のブランドとホテルのブランドが2重構造を形成しており、一体としてブランド戦略を考える必要があることも明らかになった。また、過去に実施した医療サービスの調査結果をブランドの視点から再分析することで、医療サービスでもブランドが顧客の品質評価や満足に影響を及ぼすことが明らかになった。医療サービスは専門サービスであるとともに、便益遅延型サービスである。便益遅延型とは、サービス・デリバリーが終了した時点では便益がまだ十分に発現していないものである。したがって、便益遅延型専門サービスの消費では、顧客は選択過程で、専門的知識の欠如のためにどのサービス組織が高い品質のサービスを提供してくれるのかを評価できないだけでなく、デリバリー終了時点でも、享受した便益が十分なものであったかどうかを評価できない。このような評価の困難性を伴う場合、高いブランド・イメージは顧客のサービス組織に対する期待を高めることで、選択可能性を高めるだけでなく、高められた期待がサービスの成果に対する評価を高い方向に歪めるために、品質評価や顧客満足も高めることになる。さらに、サービスのデリバリーはサービス組織(従業員)と顧客の協働によって行われるが、高いブランド・イメージは顧客のデリバリー・プロセスへの積極的参加と協働を促すことになる。顧客による積極的な協働の展開は顧客の享受するサービス品質を高めるために、高いブランド・イメージのサービス組織ほど高い品質や顧客満足を達成しやくなるし、このことはさらにブランド・イメージを高めるという好循環を形成することになることが明らかになった。平成20年度の研究において、観光地のホテルでは地域のブランドとホテルのブランドが2重構造を形成しており、一体としてブランド戦略を考える必要があることが明らかになったことから、平成21年度は、観光地の地域ブランドもサービス・ブランドに含まれるものとして捉え、地域ブランドの盛衰について理論的・実証的に考察した。その結果、地域ブランドの価値体系の実体化には物理的環境、地域資源、サービス従業者、地元住民、および観光客がかかわっているが、特に観光客数の増大とタイプの変化は地域ブランドの盛衰に強くかかわる原因変数として機能することが明らかになった。また、観光地における特定の個人あるいは組織の「コントロール力」と「地域文化」が地域ブランドの価値体系の実体化と維持に強くかかわっており、それらが強力であるほどブランドの構築と維持が行われやすいことが推察された。また、ホテルでのヒアリング調査から、サービス組織のブランドは顧客を吸引すると同時に、ブランドの価値体系を共有できない顧客に自主的に選択・利用を放棄される装置として機能すること、さらに、有能な従業員の獲得、彼らの職務満足とモチベーションの向上に貢献することが推察された。このことから平成12年度は、従業員に対するサービス組織のブランドの効果を明らかにするための量的調査を3つのホテル・グループの協力を得て実施した。3500票を配付し、約3000票の有効回収があり、現在入力中であるが、ホテルのブランド・イメージが高いほど、職務満足は高い傾向が見られた。さらに、ビジネスホテルよりも、シティホテルの従業員の方がブランドに対する知覚や職務満足は高い傾向が見られた。日本の3つのホテル・グループの全従業員を対象とした調査の結果を整理・分析することで、従業員の所属するホテル・ブランドに対する認識は彼らの組織コミットメントや職務意欲の方向性などに影響を及ぼすことが明らかになった。その主な点は以下の通りである。1.サービスのブランド価値は市場資産価値、個客資産価値、および労働市場価値の3次元から構成される。市場資産価値は、ホテル・グループの規模と事業展開エリアが大きくなるほど高くなる。2.情緒的コミットメント(愛着的要素)に対しては、エクスターナル・マーケティングを通じて構築・強化されるブランド価値よりも、インターナル・マーケティング通じて形成される内的要因のほうが重要な役割を果たす。3.情緒的コミットメント(内在化要素)に対しては、ブランド価値は比較的大きな影響を及ぼし、組織と従業員(成員)の目標や価値のギャップを埋め、両者の一体化を促すことに貢献する4.規範的・存続的コミットメントに対しては、ブランド価値の影響は極めて小さい。5.職務意欲に対しては、プランド価値の影響は比較的小さいが、職務意欲の発揮の方向性である顧客価値体現意欲とブランド価値体現意欲に対しては、ブランド価値は比較的大きな影響を及ぼす。また、欧米のホテルの経営者に対して質的調査を実施することで、ブランドの市場資産価値と個客資産価値を重視する点では共通しているが、それらを活用しての規模と事業展開エリアの拡大意欲に対しては差異が存在することが明らかになった。

さらに、台湾に開業した「加賀屋」の経営者および従業員を対象として質的調査を実施することで、グローバル展開におけるブランド活用の利点と問題点が明らかになった。前年度に実施したホテル従業員を対象とした調査の結果を詳細に分析することで、従業員の所属するホテル・ブランドに対するポジティブな評価は彼らの組織コミットメントや職務意欲に対してポジティブな影響を及ぼすが、一方で、ホテル・ブランドは同じでも所属する会社(オーナー)の変更は組織コミットメントや職務意欲に対してポジティブな影響を及ぼすことが明らかになった。このことから逆に、所属する会社(オーナー)は同じでもホテル・ブランドが変更された場合、それが従業員に及ぼす影響を明らかにするための質的および量的調査を実施した。その結果、市場において評価が確立されているブランドに変更される場合には、従業員に対してポジティブな効果が働くことが明らかになった。また、サービス・ブランドのグローバル展開における役割を明らかにするための質的調査を実施した結果、確立されたブランドは店舗展開の迅速化に貢献することが明らかになった。ただし、モノのブランドとは異なり、ブランドは日本全国あるいは世界全体で認知・信頼を形成している必要はなく、狭い地域内での認知・信頼の形成でもそのような効果が期待されるようである。オセロゲームの1つのマスを1つの地域あるいは国とし、白のコマを認知・信頼が獲得されている状態とすると、モノのブランドのグローバル化ではすべてのコマを白にする必要があるが、サービス・ブランドのグローバル化では離れた複数のマスのコマを白にするだけでも十分な効果が期待されることが推測された。さらに、モノのブランド以上に、原産地効果が働きやすく、サービスの質が高いという日本のイメージがサービス企業のグローバル展開に有利に働いていることも明らかになった。ただし、ブランド・コンセプトは同じでも、進出する地域や国の状況によって提供する価値(便益)の内容やオペレーションの変更は必要とされるようである。平成21年度に実施したホテル従業員を対象とした量的調査の結果を詳細に分析することで、サービス・ブランドの従業員に対する効果モデルを構築するとともに、そのモデルを検証するための量的調査を再度実施した。その結果、所属するホテル・ブランドに対するポジティブな評価は彼らの組織コミットメントや職務意欲に対してポジティブな影響を及ぼすことが検証された。サービス組織のマーケティングにおいては、従業員の活動や態度がブランドが約束するサービス品質の実現や顧客満足の向上に重大な影響を及ぼすことから、従業員の満足向上や組織内の情報共有を図るインターナル・マーケティングの実施が強調されるが、これと同様な効果はブランド構築のマーケティングによっても得ることができる、すなわちブランド構築はインターナル・マーケティングを代替できることが明らかになった。
タイミングベルトの破断事故の原因解明に関する研究

本研究は,破損形態の観察,変形挙動の測定および力学解析の3段階から構成される.第1段階はベルト破損形態の観察である.まず,実車走行した歯付ベルトの損傷形態を観察し,ベルト破損機構解明のための基礎資料とした.つぎに,モデル化したベルト走行疲労試験とその破損状況の観察を行い,ベルト損傷の発生・進展機構の詳細について検討した.その結果,歯付ベルトの破損は,き裂の発生・進展という,力学的な破損形態をとり,さらに,通常の試験条件下では,心線内部のファイバーを撚って作製したストランドのはく離として生じることを明らかにした.第2段階では,ベルトとプーリの噛み合い状況をモデル化した装置を用いて,ベルト各部に生じる変形量の把握を行った.また,発生した屈曲やせん断などの各変形ごとにモデル化した破壊試験を行った.その結果,ベルトの破損は心線に屈曲が繰返し負荷されることによって生じることがわかった.第3段階では,ベルト破損機構解明のための力学解析を行った.ベルト心線に損傷を発生させる屈曲の大きさが,ベルト張力,プーリ歯ピッチ,あるいはプーリ歯先円直径などとどのような関係にあるかを解析的に検討した.また,その結果に基づいてベルト破損寿命の新しい整理法を提案した.その結果,ベルトに繰返し負荷される曲げモーメントの大きさによってベルトの破損寿命がよく整理できることがわかった.これらの検討を通して,歯付ベルトの強化を考える際には,まず心線内部の耐屈曲疲労性の向上から考えるべきこと,およびベルト耐久性の評価にはベルト張力よりもベルト歯歯元での屈曲の大きさで行うべきこと,などの重要な知見を得ることができた.本研究は,破損形態の観察,変形挙動の測定および力学解析の3段階から構成される.第1段階はベルト破損形態の観察である.まず,実車走行した歯付ベルトの損傷形態を観察し,ベルト破損機構解明のための基礎資料とした.つぎに,モデル化したベルト走行疲労試験とその破損状況の観察を行い,ベルト損傷の発生・進展機構の詳細について検討した.その結果,歯付ベルトの破損は,き裂の発生・進展という,力学的な破損形態をとり,さらに,通常の試験条件下では,心線内部のファイバーを撚って作製したストランドのはく離として生じることを明らかにした.第2段階では,ベルトとプーリの噛み合い状況をモデル化した装置を用いて,ベルト各部に生じる変形量の把握を行った.また,発生した屈曲やせん断などの各変形ごとにモデル化した破壊試験を行った.その結果,ベルトの破損は心線に屈曲が繰返し負荷されることによって生じることがわかった.第3段階では,ベルト破損機構解明のための力学解析を行った.ベルト心線に損傷を発生させる屈曲の大きさが,ベルト張力,プーリ歯ピッチ,あるいはプーリ歯先円直径などとどのような関係にあるかを解析的に検討した.また,その結果に基づいてベルト破損寿命の新しい整理法を提案した.その結果,ベルトに繰返し負荷される曲げモーメントの大きさによってベルトの破損寿命がよく整理できることがわかった.これらの検討を通して,歯付ベルトの強化を考える際には,まず心線内部の耐屈曲疲労性の向上から考えるべきこと,およびベルト耐久性の評価にはベルト張力よりもベルト歯歯元での屈曲の大きさで行うべきこと,などの重要な知見を得ることができた.
燃料電池用電極触媒としての無置換フタロシアニン錯体α型積層薄膜の電気化学的作製

電気化学的に有機系酸素還元触媒をテフロン(PTFE)結着型カーボン電極に設置する方法を検討し、その設置手法と物質の性質に依存した触媒特性を評価した。ポルフィリン類であるコバルトフタロシアニン(CoPc)、フッ素置換コバルトフタロシアニン(FCoPc)を有機系酸性溶液であるトリフルオロ酢酸、ジクロロメタン混合溶液からアノード酸化を含む電気泳動(EPD)法でカーボン電極の触媒層に担持することができた。しかし、高耐久性が期待された鉄フタロシアニン(FePc)を設置することができなかった。これはトリフルオロ酢酸の配位によるイオン化したFePcの酸化析出反応よりも中心金属の電荷変化等が優先的に生じたのではないかと考えられる。また、電解重合によるメソテトラ(3-チエニル)ポルフィリナトコバルト(CoT3ThP)のPTFE結着型カーボン電極触媒層への担持にも成功した。これらの結果は、従来行なわれているNafionによる有機系触媒担持法の代替になるものとして、より触媒反応雰囲気の制御の自由度が高くすることに貢献する。これらの酸素還元特性を半電池法で行なった結果、EPD法によるCoPc触媒が最も高い酸素還元活性を示し、CoPc粉末を界面活性剤を用いて分散した電極と比較すると顕著に高い活性であった。これは、EPD法により中心金属間距離が短いα層が形成されたためであると考えられる。一方、FCoPcが低活性であったのは、フッ素の電子吸引性および嵩高さからα層が形成できなかったことが原因と考えている。この手法を用いてカーボンペーパー上にも触媒層を設置可能であり、MEAセル構造によっても評価を行った。実験は以下のように行なった。MePc薄膜は各MePc(Me=Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn)の粉末試薬を種々の溶液系に溶解または分散させ、超音波処理したものを電解液とし、白金を対極にしてITOまたは金付きアルミナ基板上に電解析出、乾燥させて作製した。溶媒には、ジクロロメタン、スルホラン、アセトン、トルエン、エタノール等を用い、添加剤としてトリフルオロ酢酸、硫酸などの酸、または電解質である過塩素酸テトラクロロメチレン(TEAP)等を検討した。および、得られた薄膜はUV-Vis, XRD, SEM等によりキャラクタリゼーションを行うとともに、酸素飽和、酸素除去後の0.1M KOH溶液中でサイクリックボルタンメトリーを行なうことにより、酸素還元特性を検討した。電極の作製状況としては、トリフルオロ酢酸/ジクロロメタン系からは陽極にMePc(Me=Fe, Co, Ni, Cu, Zn)等の均一な膜が得られ、XRDパターンからα層が確認された。一方、Sn(IV)の2塩化物やナフタロシアニン錯体は、この系からは得られなかったが、Sn(IV)の2塩化物はTEAPを添加したアセトン溶液から得られた。スルホラン、ジクロロメタンおよびアセトン溶媒に硫酸を添加した系では、陰極に析出する物質は認められたが、電極上に固着しなかった。また、膜の種類による酸素還元特性の比較として、導電性高分子(Nafion)を用いてMePcを担持した金電極とトリフルオロ酢酸/ジクロロメタン系から金電極上に作製したα構造を有するMePc薄膜電極では、電解溶液中の酸素の有無のCV曲線が大きく異なることがわかった。これからMePcの酸素還元特性が膜の構造に大きく影響されることがわかった。
方向依存性に起因する非線形摩擦と重心のずれを考慮した全方向移動ロボットの軌道制御

本研究はオムニホイール(全方向に移動可能な特殊構造を有する車輪)を用いた全方向移動ロボットをより安全に,より使いやすくすることを目的としたものである。主な研究成果は以下の通りである:1)オムニホイールの方向依存性に起因する非線形摩擦を精度良くモデル化できた。これにより位置や速度をより精密に制御することが可能となった。2)移動ロボットの重心のずれをモデル化し,それに対する制御法を提案した。このモデルは強い非線形性を持つため,非線形要素を効果的に補償する新しい制御器を提案し,その有効性をシミュレーションおよび実験により確認した。本研究は,オムニホイールを用いた全方向移動ロボットマニピュレータで問題となっている,1)オムニホイールの方向依存性に起因する非線形摩擦,2)移動ロボットにマニピュレータを搭載した際の重心のずれ,という大きな2つの課題の解決を目的としたものである。平成24年度は,研究計画に従い以下の観点から研究を行った。課題1 [オムニホイールの非線形摩擦のモデル化]:平成23年度は,車輪と床面の摩擦について一般的なモデルを構築し,シミュレーションでその有効性を確認した。その結果,特定の床面を仮定した場合における妥当なモデルを構築することができた。平成24年度では,非線形摩擦の影響がより大きくなり低速度領域に着目し,オムニホイール移動ロボットが低速で移動する際の摩擦について機構面から解析を行いモデル化した。さらに,これらのモデルを反映した制御系を構成することにより,制御性能の向上を図った。課題2 [オムニホイールの非線形摩擦に対してロバストな軌道制御系の提案]:我々が目的とする摩擦は非線形かつ時変特性を持つため,一般的な制御器で精度よく制御することは大変困難である。平成23年度は,既存のPID制御系や最適制御系に対し容易に追加できる非線形補償器の開発を目的とし,これまで提案してきたディジタル加速度制御系(DAC)を改良し,非線形補償器としての性能を向上させる研究を行った。平成24年度では柔軟ロボットアームを制御対象として用いることにより,提案手法の汎用性を検討するとともに提案手法の改良を行った。本研究は,オムニホイールを用いた全方向移動ロボットマニピュレータで問題となっている,1)オムニホイールの方向依存性に起因する非線形摩擦,2)移動ロボットにマニピュレータを搭載した際の重心のずれ,という大きな二つの課題解決を目的としたものである。この目的を達成するため,以下の4つの課題を設定し研究を行った。課題1 [オムニホイールの非線形摩擦のモデル化]:本プロジェクトでは,非線形摩擦の影響がより大きくなり低速度領域に着目し,オムニホイール移動ロボットが低速で移動する際の摩擦について機構面から解析を行いモデル化した。オムニホイールは,その機構によって特に低速度領域で大きな,そして強い非線形特性を持つことが知られている。そこで,低速度領域にターゲットを絞りモデル化を行うことで,実際のオムニホイールロボットの挙動を精度よくモデル化することに成功した。課題2 [オムニホイールの非線形摩擦に対してロバストな軌道制御系の提案]:既存のPID制御系と容易に組み合わせることができる非線形補償器について,(1)理論面から解析を行い,既存の制御系との関係を明らかにした,(2)新たなアプリケーションとして柔軟ロボットアームに提案手法を適用することにより,手法の汎用性を確認するとともに問題点を明らかにする,ということを行った。課題3 [重心のずれのモデル化]:全方向移動ロボットにペイロードを搭載することにより生じる重心のずれをモデル化し,そのダイナミクスを明らかにした。課題4 [重心のずれに対してロバストな軌道制御系の提案]:強い非線形時変特性を持つ重心のずれに対して,課題2で提案した制御法をまず適用し,それを発展させることにより効率的な研究の推進を図る。このように様々な非線形モデルに対し提案する制御法を適用することにより,汎用的・実用的な非線形補償器を構成するための知見を得た。本研究は,オムニホイールを用いた全方向移動ロボットマニピュレータにおける,1)オムニホイールの方向依存性に起因する非線形摩擦,2)移動ロボットにマニピュレータを搭載した際の重心のずれ,という2つの大きな問題解決を目的としたものである。平成23年度は,研究計画に従い以下の2つの課題について研究を行った。課題1 [オムニホイールの非線形摩擦のモデル化]:本課題については,車輪と床面の摩擦について一般的なモデルを構築し,シミュレーションでその有効性を確認した。平成24年度以降は,様々な床面を想定し,提案する摩擦モデルの妥当性を検証することが必要である。課題