Self-righting in squirrels during unexpected falls--towards the crucial function of bushy tails in arboreal mammals

概要

樹上性哺乳類は、非常に立体的で不連続な地形を移動する。尾の使用は多くの種で観察されており、特殊化されているにもかかわらず、例えば霊長類では落下による骨折が観察されている。樹上性哺乳類の中では、リスが最も機動性に優れていることが広く観察されている。最近、YouTubeでリス（Sciurus carolinensis）が自発的にYouTuberの庭を訪れ、報酬を得る様子を撮影した動画が話題になった。この動画では、リス（Sciurus carolinensis）がYouTuberの庭を訪れ、報酬を得るために自発的に公園を横切る様子が映っている。まずリスは尾を回転させて頭を安定させ、着地点を視覚的に固定する。その後、尾が回転し始め、カウンターモーメントを発生させ、体の回転を減速させ、最終的に停止させることで、リスは着地の準備をする。リスが空中での姿勢制御の際に尾を利用する可能性があるという仮説を検証し、この驚くべき空中での姿勢制御のメカニズムに不可欠な尾の機能について洞察を得るために、Sciurus carolinensisの予備的な観察から抽出した基本的な時空間情報に基づき、予想外の弾道におけるリスのキネマティクスを予測する解析モデルを使用する。尾の軌道を計算するマルチボディモデルでは、空中立ち直り運動が最適化される。このモデルはまた、慣性力による姿勢制御の限界を探るためにも使用される。このモデルをさらに実証し、基礎となる力学を実証するために、私たちは、自己立ち直り動作を再現するために、作動する尾部を備えた抽象化されたリスロボットを開発する。

福島 俊彦

博士研究員

ソフトアクチュエーターと生物規範ロボットの研究