仿生机器人研究是非常有意思的领域,它不仅从自然界中获取灵感,它也为一些生物的研究提供一个手段和基础,正如下图中所展示的。不论人工智能发展的如何迅速,机械结构始终做为着一个承载的平台,其重要性不可忽略。

(Auke Jan Ijspeert gives a talk on Animal Locomotion - Learning from Robots at WORLDS.MINDS MOBILITY)

仿生机器人有结构仿生,上图不难看出,但也有着仿生控制方法,相比于广泛存在基于模型,和基于行为的控制方法,它不需要进行复杂的数学计算和分析,方法相对简单,但是要想用于实际的工程中,需要结合生物运动资料或者优化算法来确定控制的参数。在这里主要介绍下生物控制方法(此处指中枢模式发生器,CPG)在机器人中的运用。

Auke Jan的实验室进行了许多CPG的实践,下图是一个很好的展示,在动物的行走控制中,控制网络主要包括三部分,即高层中枢系统(对应下图的Descending modulation)、低级中枢系统(Central pattern generators)以及信息反馈模块(Reflexes)。

(Auke Jan Ijspeert gives a talk on Animal Locomotion - Learning from Robots at WORLDS.MINDS MOBILITY)

高层中枢系统提供控制节律运动起始的信号并对整个运动过程进行监控,特别是动物在复杂环境中运动,高层中枢的调控作用更为突出。行走控制网络的前向通道以脊椎动物的脊髓(CPG)为中心控制单元,产生控制肌肉收缩的舒张的基本节律控制信号。CPG具有独立于神经中枢和外围传入、自激产生运动控制信号的特性,而CPG控制网络要复杂、稳定的运动控制信号,高层中枢系统和反馈信息的实时调控是必不可少的。

动物实现行走的关键在于神经系统对"肌肉-骨骼"系统的精确控制,"肌肉-骨骼"系统是动物躯体运动及姿态实现的物质基础,运动神经元网络与之相连,传递脊髓的运动控制信号。下图可以看到,在拥有更多运动行为的人类身体中,其CPG网络也更加复杂,这在以后介绍。

(Auke Jan Ijspeert gives a talk on Animal Locomotion - Learning from Robots at WORLDS.MINDS MOBILITY)

在14年的文献综述中也对机器人进行了总结,将其中一张图截出以作展示。(Yu J , Tan M , Chen J , et al. A Survey on CPG-Inspired Control Models and System Implementation[J]. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2014, 25(3):441-456.)

The bioinspired CPG control has proven to be successful in diverse robotic applications, including legged robots (e.g., biped/humanoid, quadruped, hexapod, octopod, and reconfigurable), crawling robots (e.g., snake-like and salamander-like), swimming robots (anguilliform, carangiform, ostraciiform, undulatory dorsal or pelvic fins, dolphin-like, flapping fins, and amphibious), flying robots (i.e., flapping flight),climbing robots (e.g., caterpillar), and other rhythmic motions(e.g., robot arm, neuro prosthesis, robotic marionette, and industrial robots). Note that the rhythmic movements are not applicable to wheeled and tracked locomotion. (Yu J , Tan M , Chen J , et al. A Survey on CPG-Inspired Control Models and System Implementation[J]. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2014, 25(3):441-456.)

做以上简单总结,以供后来之思。

INTRODUCE OF REPRESENTATIVE CPG-CONTROLLED ROBOTS的更多相关文章

  1. ural1553 Caves and Tunnels

    Caves and Tunnels Time limit: 3.0 secondMemory limit: 64 MB After landing on Mars surface, scientist ...

  2. URAL 题目1553. Caves and Tunnels(Link Cut Tree 改动点权,求两点之间最大)

    1553. Caves and Tunnels Time limit: 3.0 second Memory limit: 64 MB After landing on Mars surface, sc ...

  3. WPF Wonders: Transformations (and Robots!)

    indows Presentation Framework (WPF) gets a lot of mileage out of being layered on top of DirectX, in ...

  4. 泡泡一分钟:Teaching Robots to Draw

    Teaching Robots to Draw 教会机器人画画https://h2r.cs.brown.edu/wp-content/uploads/kotani19.pdf Atsunobu Kot ...

  5. 网站 robots.txt 文件编写

    网站 robots.txt 文件编写 Intro robots.txt 是网站根目录下的一个纯文本文件,在这个文件中网站管理者可以声明该网站中不想被robots访问的部分,或者指定搜索引擎只收录指定的 ...

  6. Robots.txt - 禁止爬虫(转)

    Robots.txt - 禁止爬虫 robots.txt用于禁止网络爬虫访问网站指定目录.robots.txt的格式采用面向行的语法:空行.注释行(以#打头).规则行.规则行的格式为:Field: v ...

  7. (转载)robots.txt写法大全和robots.txt语法的作用

    1如果允许所有搜索引擎访问网站的所有部分的话 我们可以建立一个空白的文本文档,命名为robots.txt放在网站的根目录下即可.robots.txt写法如下:User-agent: *Disallow ...

  8. 2016 ccpc 网络选拔赛 F. Robots

    Robots Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others)Total Subm ...

  9. robots.txt文件没错,为何总提示封禁

    大家好,我的robots.txt文件没错,为何百度总提示封禁,哪位高人帮我看看原因,在此谢过. 我的站点www.haokda.com,robots.txt如下: ## robots.txt for P ...

随机推荐

  1. OxyPlot Controller OxyPlot控制器

    Default input bindings The default input bindings in the PlotController are: Action Gesture Pan* Rig ...

  2. 【转】git示意图

  3. socket的原理和实验

    1.socket原理 根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标,套接字之间的连接过程可以分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认. (1)服务器监听:是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接 ...

  4. 高校表白APP-冲刺第二天

    今天进行了第二次会议. 一.任务: 昨日任务完成基本登录注册修改页面布局. 今日任务完成登录界面的基本框架. 明日任务登录修改注册跳转,解决真机运行闪退. 二.遇到的困难: 登录界面按钮布局位置,输入 ...

  5. mysql批量更新数据

    CREATE PROCEDURE `sp_update_temp_data`( out po_returnvalue ) ) leave_top:BEGIN #Routine body goes he ...

  6. MSSQL 漏洞利用与提权

    1.SA口令的获取 webshell或源代码的获取 源代码泄露 嗅探(用CAIN等工具嗅探1433数据库端口) 口令暴力破解 2.常见SQL server 提权命令 查看数据库的版本(select @ ...

  7. mysql 数据备份和还原

    使用mysqldump命令备份 使用root用户备份test数据库下的person表 mysqldump -u root -p test person > D:\backup.sql 备份多个数 ...

  8. python:更改pip源

    windows更改pip源 cmd echo %APPDATA% 打开目录 创建文件夹pip 创建pip.ini文件 [global] timeout = 60 index-url = http:// ...

  9. mongodb常用查询语句

    1.查询所有记录db.userInfo.find();相当于:select* from userInfo; 2.查询去掉后的当前聚集集合中的某列的重复数据db.userInfo.distinct(&q ...

  10. BZOJ-1587|前缀和 预处理 dp||叶子合并leaves

    叶子合并leaves Description 在一个美丽的秋天,丽丽每天都经过的花园小巷落满了树叶,她决定把树叶堆成K堆,小巷是笔直的 共有N片树叶(树叶排列也是笔直的),每片树叶都有一个重量值,并且 ...