このたび，私たちの研究論文が国際学術誌 IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) にアクセプトされましたので，ご報告いたします．
論文タイトル “Fast Autonomous Skeleton Design for Shape-adaptive Soft Hands via Ultradiscrete Reaction-Diffusion”
著者：Hirofumi Imamoto; Shousuke Ohmori; Noriyasu Iwamoto; Yoshihiro Yamazaki; Takuya Umedachi
どんな研究か
生物の骨格パターンは，遺伝子だけでなく反応拡散系（Reaction-Diffusion System）によってもモデル化できることが知られています．たとえば動物の縞模様や指骨の分岐パターンなど，一見複雑に見える構造が，シンプルな拡散方程式から自己組織的に生成される様子が数理的に説明されてきました．
本研究では，この反応拡散系を「超離散化」することで，計算を大幅に高速化し，ソフトロボットの骨格構造をリアルタイムに近い速度で動的に自律設計する手法を提案しました．超離散化とは，微分方程式をセルオートマトンのような離散的な演算に変換する数理的な手法で，計算コストを劇的に下げられるのが特長です．
今回の論文はそのアルゴリズム部分に焦点を当てたものです．これを実世界のロボットハンドとして実装するための「3Dプリンタブルな可変弾性要素」については，現在別途開発を進めています．形状に応じて骨格が自律的に組み変わる，しなやかで賢いソフトハンドの実現に向けた，重要な一歩だと考えています．
論文情報
現在，Early Accessとして公開されており，PDFのダウンロードも可能です．
- 論文ページ：https://ieeexplore.ieee.org/document/11631819
- DOI：10.1109/LRA.2026.3719200
謝辞
本研究は，超離散数学がご専門の法政大学・大森先生，早稲田大学・山崎先生，信州大学・岩本先生にご協力いただきました．そして何より，研究室（Ume-Lab）の今元くんの頑張りによって実を結んだ成果です．
ご指導，ご協力いただいたすべての方々に，心より感謝申し上げます．
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