
直線運動または直線進行は、ヘビに最もよく関連付けられる移動モードです。特に、陸生のアフリカマムシ、ニシキヘビ、ボアなどの体の重い種に関連付けられますが、ほとんどのヘビがこれを行うことができます。[1]これは、ヘビが使用する少なくとも5つの移動形態の1つであり、他の3つは、横方向の波状運動、横方向への巻き込み、蛇行運動、およびスライド押しです。[2] [3]ヘビが体を曲げる他のすべてのヘビの移動モードとは異なり、ヘビは直線移動で曲がるときのみ体を曲げます。[1] [4]
直線運動のバイオメカニクス
直線運動は、肋骨ごとに存在し、肋骨を皮膚につなぐ2つの対立する筋肉、肋皮下筋と肋皮上筋に依存している。 [ 5 ] [6]当初は、肋骨は直線運動中に「歩く」パターンで動くと考えられていたが、研究により、肋骨自体は動かず、筋肉と皮膚のみが前進運動を生み出すことがわかった。[2]まず、肋皮上筋がヘビの腹部の一部を地面から持ち上げ[6]、元の位置より前方に配置する。次に、腹部の鱗が地面についたまま、肋皮下筋が後方に引っ張り、ヘビを前進させる。これらの接触部分は後方に伝播し、その結果、腹部または腹面が「ステップ」に似た個別の部分で動く一方で、ヘビの体全体は比較的一定の速度で継続的に前進する。[5]
直線移動の用途
この移動方法は非常に遅い(0.01〜0.06 m/s(0.033〜0.197 ft/s))が、ほとんど音がせず、検知が非常に難しいため、多くの種が獲物を狙う際に好んで選択する移動手段となっている。この方法は、移動する空間が狭すぎて他の移動方法が使えない場合に主に用いられる。登るとき、ヘビは登っている表面の隙間などの地形の特徴を利用するために、直線移動とコンサーティーナ移動を併用することが多い。[6]
直線運動はヘビが餌を食べた後にも役立つ可能性がある。ヘビは大きな獲物を食べた後は背骨を曲げるのが難しくなり、直線運動では他の運動タイプよりも背骨を曲げる必要が少ない。[7]
ロボット工学
ロボット工学における直線運動の開発は、車輪付きロボットや二足歩行ロボットに比べて大きな利点を持つヘビ型ロボットの開発を中心に進められている。蛇行型ロボットの開発における主な利点は、車輪付きロボットでは困難な、荒れた、ぬかるんだ、複雑な地形を移動できる点である。[8] [9]第二に、直線運動やその他の蛇行運動を担うメカニズムにより、ロボットは反復的なモーター要素を持つ傾向があり、ロボット全体が機械的故障に対して比較的堅牢になる。[8] [10]
参照
参考文献
- ^ ab C. Gans (1986).四肢のない脊椎動物の移動:パターンと進化。
- ^ ab Gray, J. (1946). 「ヘビの移動のメカニズム」(PDF) . The Journal of Experimental Biology . 23 (2): 101–120. doi :10.1242/jeb.23.2.101. PMID 20281580.
- ^ ガンズ、カール(1984年)。「スライドプッシング:細長い有鱗目動物の過渡的運動法」ロンドン動物学会シンポジウム。52 :12-26。
- ^ Bogert, Charles (1947). 「ヘビの直線運動」Copeia . 1947 (4): 253–254. doi :10.2307/1438921. JSTOR 1438921.
- ^ ab Lissman, HW (1949). 「ヘビ(Boa occidentalis)の直線運動」(PDF) . Journal of Experimental Biology . 26 (4): 368–379. doi :10.1242/jeb.26.4.368.
- ^ abc Marvi, H.; Bridges, J.; Hu, DL (2013). 「ヘビはミミズを模倣する:直線進行波を使用 した推進力」Journal of the Royal Society Interface . 10 (84): 20130188. doi :10.1098/rsif.2013.0188. PMC 3673153. PMID 23635494.
- ^ Newman, Steven J.; Jayne, Bruce C. (2018年2月22日). 「くねくねせずに這う:ボアコンストリクターの直線運動の筋肉メカニズムと運動学」. The Journal of Experimental Biology . 221 (4): jeb166199. doi : 10.1242/jeb.166199 . PMID 29212845.
- ^ ab 斎藤 正之; 福谷 正之; 岩崎 剛志「マルチリンクロボットスネークによる蛇行運動のモデリング、分析、および合成」(PDF)。フォースコンピュータサイエンス研究所内部出版物。
- ^ 伊達 久志、滝田 義弘 (2007)。曲率微分に基づくヘビ型ロボットの適応移動。2007 IEEE/RSJ 国際知能ロボット・システム会議。知能ロボット・システム。カリフォルニア州サンディエゴ。pp. 3554–3559。doi :10.1109 / IROS.2007.4399635。ISBN 978-1-4244-0911-2. S2CID 14497114 – IEEE経由。
- ^ クレプシ、アレッサンドロ;バデルチャー、アンドレ。ギニャール、アンドレ。アイスピアート、アウケ・ヤン (2004)。 「AmphiBot I: 水陸両用のヘビのようなロボット」。ロボット工学と自律システム。50 (4): 163–175。土井:10.1016/j.robot.2004.09.015。
