基于猫的神经生理学实验,日本科学家研发机器猫( 三 )


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图 | 试验验过程中(来源:FrontiersinNeurorobotics
此外 , 研究人员还使用四足机器人进行了另外两项试验 , 一项是在机器人形成稳定的步态后 , 刺激肌肉力反馈通路 , 来模拟脚踝伸肌神经受到其他干扰的情况下站立阶段的自动延长 。 从下图中我们看到 , 当在试验进行到 2-3.5 秒时研究人员给右后腿(RH)的膝踝伸肌神经刺激时 , 右后腿触地的时间相应延长了 1.37 秒 , 也就是说四足机器人的站立阶段相应的延长 。
基于猫的神经生理学实验,日本科学家研发机器猫
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图 | 当研究人员给右后腿(RH)的膝踝伸肌神经刺激时 , 四足机器人的站立阶段相应的延长(来源:FrontiersinNeurorobotics
但是在另一个实验中 , 当研究人员去除所有腿中的相互兴奋通路的影响时 , 发现四足机器人的步态不稳定 。 这表明 , 由交互兴奋性反射引起的站立阶段的延长对稳定步态的产生有很大贡献 。 这项研究不仅对于理解四足动物的运动机制有着很大的贡献 , 也为四足机器人的开发提供了新的思路 。 在被问到这一四足机器人与十分出名的波士顿动力的机器人的区别与优缺点时 , 李钟毓博士表示:波士顿动力的机器狗使用的是基于的算法的控制器 , 直接给出每个关节的目标位置或者力矩 , 而并没有通过电路来模拟肌肉的运动 。 通过电路的好处是可以模拟复现生物的通过肌肉和神经来控制步态的本能 -- 动物脑中并没有一个算法去计算某个关节具体的力矩大小 , 完全是下意识的条件反射 。 但是这个方法的缺点是并没有展现出更复杂 , 更灵活的步态 。 -End-