歩行運動を制御する結合神経振動子系の集積回路化: ダイナミックシナプスを導入した神経振動子回路

摘要

本研究では，生物における歩行運動の制御機構を模擬する集積回路について提案する。 生物の歩行運動は，CPG (Central Pattern Generator) とよばれる中枢神経系によって生成/制御される。 近年，このCPGを自律型歩行ロボットの制御に応用した癖究が進展している。 しかし，従来の研究のはとん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負荷が大きい。 そこで本研究では．並列処理が可能である集積回路によるCPGの実装について提案する。 また，CPGのモデルとしてダイナミックシナプスを導入した結合神経振動子系を構成し，そのアナログCMOS回路化を行う。 SPICEによる回路シミュレーションにより，CPG回路がその発振周期や位相差をダイナミックシナプスの特性を変化させることにより制御できることを示す。