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基于星形胶质细胞调制的神经形态中枢模式发生器用于英特尔Loihi上的六足机器人运动

神经与进化计算 2020-06-09 v1 机器人学 神经元与认知

摘要

运动控制是足式机器人面临的关键挑战,而自然界中丰富的生物网络——称为中枢模式发生器(CPG)——能够“毫不费力”地解决这一问题。迄今为止大量成为仿生机器人控制器的CPG网络模型无法适用于新兴的神经形态硬件,使移动机器人丧失了本可带来固有高能效系统的稳健行走机制。在此,我们提出一种基于综合脉冲神经-星形胶质网络的脑形态CPG控制器,为六足机器人生成两种步态模式。基于近期发现的用于神经调制的星形胶质机制,我们所提出的CPG架构通过利用我们同时提出的芯片与机器人操作系统(ROS)环境之间的实时交互框架,无缝集成到英特尔的Loihi神经形态芯片中。在此,我们证明运行于Loihi的CPG可用于控制行走机器人,并对感官噪声和变化的速度曲线具有鲁棒性。我们的结果为在自主移动机器人中将此方法及其他方法扩展至Loihi控制的运动铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.04765,
  title  = {An Astrocyte-Modulated Neuromorphic Central Pattern Generator for Hexapod Robot Locomotion on Intel's Loihi},
  author = {Ioannis Polykretis and Konstantinos P. Michmizos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04765},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 7 figures, International Conference on Neuromorphic Systems (ICONS) 2020