Computersimulation zweibeiniger menschlicher Fortbewegung mit einem dreidimensionalen Schwabbelmassenmodell unter Verwendung von physiologischen Sensor- und Sensorfusionsmodellen

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In dieser Fortsetzung unseres Forschungsvorhabens wollen wir das physiologische, muskulär erzeugte Gehen des Menschen mit dem Computer simulieren. Dabei bauen wir auf den Ergebnissen des ersten Bewilligungszeitraums auf, in dem wir durch die Kombination von zwei kommerziellen Softwarepaketen ein dreidimensionales Menschmodell entwickelt haben. Das Modell besitzt eine Steuerungsinstanz, wird im wesentlichen durch Muskelaktuatoren bewegt und ist beliebig, anthropometrisch korrekt skalierbar. Einen wichtigen Teil des Steuerungskomplexes stellt ein Konzept der Sensorfusion dar, das die Informationen des Gleichgewichtsorgans mit der Propriorezeption verkoppelt und nutzbar macht. Wir haben dieses Konzept im ersten Bewilligungszeitraum in Zusammenarbeit mit dem Neurozentrum Freiburg entwickelt und am menschlichen Stehen getestet, und es ist auf das Gehen übertragbar. Die Bewegungskoordination und -kontrolle erfolgt im Modell mit Hilfe einer Hypothese aus der Neurophysiologie (Equilibrium-Point-Hypothese (EPH)). ...