Робот с помощью нейронной сети научился менять походку — Роботех

Робот с помощью нейронной сети научился менять походку

Исследовательская группа из университетов Севильи и Кадиса разработала роботизированную модель, основанную на движениях насекомых, которая воспроизводит модели их ходьбы и бега с незначительной потерей равновесия или промежуточными задержками при изменении походки, что обычно свойственно живым существам. Робота назвали NeuroPod, и он закладывает основы для создания более точных протезов, без дополнительных задержек между полученными сигналами и соответствующими движениями.

Это первая попытка такого рода по внедрению искусственной мотоневрологической системы с ответом в реальном времени, и она основана на искусственной нейронной сети, структура и дизайн которой смоделированы на биологических нервных системах. 

Роботизированное насекомое работает почти как настоящее живое существо. Скелет создан с помощью 3D-печати и содержит 18 серводвигателей, которые имитируют нервную и моторную системы. Эти устройства оснащены декодером, который преобразует механическое движение в цифровые импульсы, интерпретируемые контроллером движения. Таким образом, исследователи применяют нейроморфную инженерию, объединяя таким образом биологию, физику, математику, информатику и электронику.

Как и в живом теле, где спинной мозг создает шаблоны движения, такие как те, которые возникают при дыхании, беге или плавании, этот робот содержит центральный генератор рисунков (CPG), который распределяет команды изменения походки по различным системам. Они реагируют, изменяя скорость или интенсивность конкретного действия немедленно.

Таким образом, новые ритмические движения создаются в ответ на определенный стимул без каких-либо задержек. «Проблема до сих пор заключалась в том, что между командой и ответом существует время ожидания, которое предотвращает естественное изменение походки. Нам удалось заставить NeuroPod создать новый ритм-паттерн в ответ на импульс, который подается постоянно без перерывов», — говорит Даниэль Гутьеррес, исследователь из Университета Севильи и автор статьи, сообщает Fundación Descubre.

Кроме того, модель не требует сервера, что позволяет использовать небольшие конструкции и сокращать расходы. 

Система использует только 30 искусственных нейронов, меньшее количество, чем другие подобные модели, и связывает их активность с движением. Таким образом, они имитируют три различных способа походки у насекомых: ходьба, рысь и обычный бег. С другой стороны, модель допускает добавление слуховых и визуальных датчиков. Таким образом, робот может реагировать на определенный звук или изображение и автоматически изменять его шаблон.

Ученые добились высоких результатов в создании роботизированных насекомых. Им даже удалось создать крошечное роботизированное существо, которое способно быстро передвигаться и выдерживать удары мухобойкой.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *