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2013-2017 文科省科学研究費 特別推進研究

MEMS 多軸力センサを用いた生物の運動計測





アリの歩行中の足裏反力計測




 

 陸上生物の多くは、足裏で地面に接地し反力を得ることで歩行、走行または跳躍を行い、環境中を移動している。その中でも小型の昆虫は、地面からの反力による歩行、走行だけでなく、足裏で接着・剥離をアクティブに制御することで、傾斜面や天井の登攀を実現していることが予想されている。
 本研究では、足裏反力を計測するためのMEMSフォースプレートを用いることで、アリの水平歩行、垂直壁面、及び天井の移動時における6本の脚の足裏反力計測を行う。フォースプレートは、ピエゾ抵抗素子の抵抗値変化によってプレート上に加わる垂直方向及び水平方向の2方向のμNの力が計測可能な設計となっている。プレートはアレイ状に配置されており、各プレートの上に歩行中のアリの各脚が接地することで。各脚の足裏反力を直接同時に計測できる.プレートを傾かせることで,任意の角度の壁面の足裏反力の評価が可能となる。

References :
1.Hidetoshi Takahashi, Nguyen Thanh-Vinh, Jung G. Uijin, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama, “MEMS two-axis force plate array for measurement of ground reaction force during the running of an ant,”; Journal of Micromechanics and Microengineering, vol. 24, no. 6, article no. 065014, 2014. [Paper]

 

東京大学大学院 情報理工学系研究科 知能機械情報学専攻 下山研究室
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Shimoyama Lab., Department of Mechano-Informatics, Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo.
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