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Neuron model interpretation of a cyclic motion control concept

Lakatos, Dominic und Albu-Schäffer, Alin (2014) Neuron model interpretation of a cyclic motion control concept. In: 5th IEEE RAS and EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics, Seiten 905-910. IEEE. 2014 5th IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics, 12.-15. Aug. 2014, Sao Paulo, Brasilien. doi: 10.1109/BIOROB.2014.6913896. ISBN 978-1-4799-3126-2.

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Kurzfassung

Elastic properties of muscles and tendons are assumed to play a central role for the energy efficiency and robustness of locomotion in biological systems. Yet, the way in which the nervous system controls highly nonlinear body dynamics to produce stable periodic motions is far from being well understood. On the basis of a simple but very effective control law, which we developed and verified for variable impedance robots, we propose a controller model, which might be a very plausible hypothesis also for biological systems. The original robot controller has a bang-bang action triggered by the generalized force acting along a coordinate corresponding to the principal oscillation mode of the system. This coordinate is computed in a model-free, adaptive manner. It turns out that the control law can be easily realized with a neural network, whose weights are adapted according to the Hebbian learning rule. If this hypothesis is confirmed, cyclic body motions can be very easily and robustly implemented, with a surprisingly small number of neurons.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/93359/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Neuron model interpretation of a cyclic motion control concept
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lakatos, Dominicdominic.lakatos (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer (at) DLR.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2014
Erschienen in:5th IEEE RAS and EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/BIOROB.2014.6913896
Seitenbereich:Seiten 905-910
Verlag:IEEE
Name der Reihe:Proceedings of the 5th IEEE RAS and EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
ISBN:978-1-4799-3126-2
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Adaptation models Biological system modeling Neurons Oscillators Cyclic motions
Veranstaltungstitel:2014 5th IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
Veranstaltungsort:Sao Paulo, Brasilien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:12.-15. Aug. 2014
Veranstalter :IEEE RAS & EMBS
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Terrestrische Assistenz-Robotik (alt), R - Laufroboter/Lokomotion [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Lakatos, Dominic
Hinterlegt am:09 Jan 2015 16:29
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:46

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