Neurokybernetik mehrbeiniger Laufsysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Ansgar Büschges; Professor Dr. Frank Pasemann
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27462803

Aus Sicht der Robotik und der Biologie stellt ein verbessertes Verständnis neuronaler Kontrolle autonomen Laufens, trotz enormer Fortschritte, eine große Herausforderung dar. Insbesondere die adaptive und multifunktionale Laufkontrolle ist Gegenstand der aktuellen biologischen Forschung. Hier sind neue Erkenntnisse über operationale Mechanismen zu erwarten, die wichtige Beiträge zur Entwicklung von technischen Neurokontrollern leisten. Andererseits kann ein Artificial Life Ansatz zur Evolutionären Robotik der Biologie neue, zu überprüfende Hypothesen auf Systemebene liefern. Um die möglichen Synergien in einem interdisziplinären Ansatz zu nutzen, werden künstliche neuronale Kontrollsysteme mithilfe evolutionärer Techniken erzeugt, sowie experimentell verifizierte Funktionsmodelle des Laufens der Stabheuschrecke erstellt. Die Vergleichbarkeit dieser Zugänge wird gewährleistet durch den gleichzeitigen Einsatz einer Laufmaschinen- und einer Stabheuschreckensimulation. Genormte Schnittstellen von Simulatoren und Laufmaschine ermöglichen einen bidirektionalen, mehrstufigen Transfer der Kontrollstrukturen. Zentraler Aspekt der Untersuchungen ist jedoch die Berücksichtigung des Zusammenspiels von Neurokontrolle und Körpereigenschaften, dem insbesondere durch die Entwicklung eines hinreichend akkuraten Muskelmodells Rechnung getragen wird. Vergleichende Analysen der technischen bzw. biologischen Lösungen führen zur iterativen Synthese multifunktionaler Neurokontroller. Deren besondere Eigenschaften, wie Flexibilität und Adaptivität, werden auf einer physikalischen Laufmaschine in rauem Gelände demonstriert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen