Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2411.02891

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器人技术

arXiv:2411.02891 (cs)
[提交于 2024年11月5日 ]

标题: 自然界的全能选手:受屎壳郎启发的多功能机器人

标题: Nature's All-in-One: Multitasking Robots Inspired by Dung Beetles

Authors:Binggwong Leung, Stanislav Gorb, Poramate Manoonpong
摘要: 蜣螂令人印象深刻地协调它们的六条腿同时滚动大型粪球。 它们还能在不同地形上滚动重量不同的粪球。 它们如何适应在不同条件下行走和同时滚动球(多任务行为)背后的机制仍然未知。 因此,本研究揭示了蜣螂滚动粪球并将腿部运动适应于在不同地形上稳定滚动球的机制,为多任务机器人提供了指导。 我们综合了一种基于模块化神经的步态操作控制方法,该方法受到并且基于对蜣螂滚球行为的生态学观察。 所提出的基于神经的控制包含了各种神经模块,包括中央模式生成器(CPG)模块、模式形成网络(PFN)模块和机器人定向控制(ROC)模块。 集成的神经控制机制能够成功地控制一个具有生物力学脚的蜣螂仿生机器人(ALPHA),使其在各种地形(平坦和不平坦)上执行自适应稳健的(多任务)步态操作(行走和滚球)。 它还可以处理不同的球重量(2.0和4.6千克)和球类型(软和硬)。 这些控制机制可以作为解决多任务机器人复杂感觉-运动协调问题的指导原则。 此外,本研究通过增强我们对动物复杂适应性(多任务)步态操作行为的感觉-运动协调科学理解,为生物学研究做出了贡献。
摘要: Dung beetles impressively coordinate their six legs simultaneously to effectively roll large dung balls. They are also capable of rolling dung balls varying in the weight on different terrains. The mechanisms underlying how their motor commands are adapted to walk and simultaneously roll balls (multitasking behavior) under different conditions remain unknown. Therefore, this study unravels the mechanisms of how dung beetles roll dung balls and adapt their leg movements to stably roll balls over different terrains for multitasking robots. We synthesize a modular neural-based loco-manipulation control inspired by and based on ethological observations of the ball-rolling behavior of dung beetles. The proposed neural-based control contains various neural modules, including a central pattern generator (CPG) module, a pattern formation network (PFN) module, and a robot orientation control (ROC) module. The integrated neural control mechanisms can successfully control a dung beetle-like robot (ALPHA) with biomechanical feet to perform adaptive robust (multitasking) loco-manipulation (walking and ball-rolling) on various terrains (flat and uneven). It can also deal with different ball weights (2.0 and 4.6 kg) and ball types (soft and rigid). The control mechanisms can serve as guiding principles for solving complex sensory-motor coordination for multitasking robots. Furthermore, this study contributes to biological research by enhancing our scientific understanding of sensory-motor coordination for complex adaptive (multitasking) loco-manipulation behavior in animals.
主题: 机器人技术 (cs.RO) ; 系统与控制 (eess.SY)
引用方式: arXiv:2411.02891 [cs.RO]
  (或者 arXiv:2411.02891v1 [cs.RO] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.02891
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Adv. Sci. 2024, 2408080
相关 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202408080
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Poramate Manoonpong [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2024 年 11 月 5 日 08:11:37 UTC (1,397 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
eess.SY
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-11
切换浏览方式为:
cs
cs.RO
cs.SY
eess

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号