Создан робот, воспроизводящий точнее всего походку человека

Американскими учеными создан робот, воспроизводящий биологически точно походку человека. Движения его контролирует модель нейронной сети, которая контролирует при ходьбе "мышцы".

В спинном мозге млекопитающих есть нейронная сеть, которая позволяет ходить в "автоматическом" режиме, не задумываясь, как сделать шаг, - своего рода центральный генератор упорядоченной активности (CPG, central pattern generator). CPG отвечает за чередование периодов торможения и возбуждения разных мотонейронов. С помощью обратной связи, которая поступает от двигательного аппарата в мозг, корректировка движения производиться может по ходу его осуществления.

Самой простой моделью CPG является сеть, которая состоит лишь из двух нейронов, которые никак не могут вырабатывать поодиночке ритмические сигналы, а действуют исключительно в паре. На основе данной двухнейронной модели Льюис и Клейн создали роботизированные ноги, наиболее точно воспроизводящие биологически походку человека. CPG подает "мышцам" робота сигналы, состоящие из ремней и моторов Robotis RX-28. Сенсоры, встроенные в конечности, выступают в качестве системы обратной связи.

"Данная нейронная сеть выступает главным элементом CPG и при этом помогает объяснить, каким образом у индивидуумов с поврежденным спинным мозгом восстанавливается после определенных стимуляций утраченная возможность ходить", - отмечает Клейн.

Помимо того, с помощью данной модели ученые старались объяснить, как обучаются ходьбе дети. По их мнению, сначала дети используют простейшую нейронную сеть, типа той, что встроена в робота, и затем уже "обучают" эту сеть наиболее сложным движениям. Этим можно также объяснить, что дети, которые не научились самостоятельно ходить, могут выполнять на беговой дорожке простые движения.