生物規範型の移動運動を制御するアナログCMOS回路－Amari-HopfieldアナログCPG回路とWilson-CowanアナログCPG回路の比較

摘要

本研究では、ロボテイクスにおける「生物規範型の移動運動の制御」を行うアナログCMOS回路の提案を行ぅ。 生物の歩行や遊泳、飛翔などの移動運動は、CPG (Central Pattern Generator)とよばれる中枢神経系により生成／制御される。 近年、このCPGによる移動運動の制御をロボテイクスに対して応用する研究が数多く進められてきた。 しかし、そのような研究のほとhどはディジタルプロセッサによる逐次処理を行うものであり，実時間処理に伴う計算量や消費電力、消費面積などの点で問題が少なくない．そこで本研究では，ロボテイクスにおける移動運動の制御，特にリズム協調運動の制御を行うCPGのアナログCMOS回路化を行う。 また、アナログ回路の非線形性を生かすために、Amari-Hopfield神経振動子モデルとWilson-Cowan神経振動子モデルのそれぞれに基づくネットワークモデルを考え、両者の回路化を行った。 SPICEシュミレーションにより、それぞれの回路において複数の振動パターンの生成と外乱に対する安定性を確認した。