Neuronale Kontrolle eines elastischen zweibeinigen Laufroboters

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Dieser Antrag visiert eine Zusammenarbeit zwischen der Arbeitsgruppe (AG) von Prof. Wörgötter (Bernstein Center for Computational Neuroscience an der Uni Göttingen) und der AG Lauflabor an der FSU Jena (Emmy-Noether Nachwuchsgruppe) an. Zentrales Ziel des Antrages ist es, die sich ergänzenden Kompetenzen der beiden Arbeitsgruppen auf den Gebieten der neuronalen Kontrolle (Göttingen) und der biomechanischen Funktion von Beinen (Jena) zusammen zu bringen. Damit eröffnet sich die faszinierende Möglichkeit, Laufbewegungen sowohl auf mechanischer Ebene als auch im Sinne der neuronalen Kontrolle in enger Anlehnung an das biologische Vorbild nachzubilden. An einem in Jena entwickelten elastischen Laufroboter konnten die Gangarten Gehen und Rennen als natürliche, selbststabilisierende Laufmuster (d.h. ohne Notwendigkeit einer sensorischen Kontrolle) nachgewiesen werden. Das Systemdesign des Roboters soll nun durch einen frei drehbaren Oberkörper (Rumpf) sowie durch Integration von sensorischen Rückkopplungen erweitert werden. Hierbei kann auf die Expertise aus Göttingen im Bereich der Stabilisierung und Anpassung von Laufbewegungen an unterschiedliches Terrain zurückgegriffen werden. Weiteres zentrales Ziel ist es, die in Göttingen entwickelten Strategien zur neuronalen, reflexbasierten Kontrolle auf elastische Laufmaschinen zu erweitern. Hierbei sollen nun auch zentrale Mustergeneratoren (central pattern generators, CPGs) zur Laufmustererzeugung sowie adaptive Mechanismen neuronaler Plastizität berücksichtigt werden. Beides dient dazu, die geplanten Laufmaschinen in Jena und Göttingen flexibel zu machen und somit an biologische Vorbilder anzupassen.