Comparative Study of Forced Oscillators for the Adaptive Generation of Rhythmic Movements in Robot Controllers

Autor: Melanie Jouaiti, Patrick Henaff
Přispěvatelé: Analysis and modeling of neural systems by a system neuroscience approach (NEUROSYS), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Complex Systems, Artificial Intelligence & Robotics (LORIA - AIS), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Creativlab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biological Cybernetics (Modeling)
Biological Cybernetics (Modeling), 2019, 113 (5-6), pp.547-560. ⟨10.1007/s00422-019-00807-8⟩
Biological Cybernetics (Modeling), Springer Verlag, 2019, 113 (5-6), pp.547-560. ⟨10.1007/s00422-019-00807-8⟩
ISSN: 0340-1200
1432-0770
DOI: 10.1007/s00422-019-00807-8⟩
Popis: International audience; The interest of Central Pattern Generators (CPGs) in robot motor coordination is universally recognized so much so that a lot of possibilities on different scales of modeling are nowadays available. While each method obviously has its advantages and drawbacks, some could be more suitable for human-robot interactions. In this paper, we compare three oscillator models: Matsuoka, Hopf and Rowat-Selverston models. These models are integrated to a control architecture for a robotic arm and evaluated in simulation during a simplified handshaking interaction which involves constrained rhythmic movements. Furthermore, Heb-bian plasticity mechanisms are integrated to the Hopf and Rowat-Selverston models which can incorporate such mechanisms, contrary to the Matsuoka. Results show that the Matsuoka oscillator is subpar in all aspects and for the two others, that plasticity improves synchronization and leads to a significant decrease of the power consumption.
Databáze: OpenAIRE