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--- seminar_3m:3m_2014:cpg_slip [24.06.2014 20:53] – [References] Carola Endler
+++ seminar_3m:3m_2014:cpg_slip [28.11.2022 00:11] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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-====== Neural motor control of a spring-loaded inverted pendulum with a central pattern generator ======
+====== Neural motor control of a spring-damper-mass-model with a central pattern generator ======
 ^ Modul | [[/seminar_3m/3m_2014|3M Seminar 2014]] |
 ^ Kategorie | 3M-Seminar 2014 |
 ^ Autor | Cynthia Michalkowski, Isabell Wochner, Carola Endler |
-^ Betreuer |  Dr. sc. Rico Möckel  |
+^ Betreuer | Dr. Rico Möckel, Prof. Dr. Andre Seyfarth  |
-^ Bearbeitungsdauer | ca. ??? Minuten |
+^ Bearbeitungsdauer | 15 Minuten |
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 ===== Introduction/Motivation =====
-Zentrale Mustergeneratoren sind von großer Bedeutung für biologische Bewegungen. Mit Hilfe dieser werden kontinuierliche Bewegungen, wie z.B. das Atmen oder Laufen, nicht aktiv vom Gehirn gesteuert, sondern durch eine Ansammlung von Nervenzellen im Rückenmark hervorgerufen, die eine rhythmische Muskelzuckung erzeugen.
+Zentrale Mustergeneratoren sind von zentraler Bedeutung für die Erzeugung von rhythmischen Bewegungen, wie das Gehen und Rennen in Wirbeltieren. Mit Hilfe von zentralen Mustergeneratoren werden ebenfalls rhythmische Muskelbewegungen wie z.B. das Atmen erzeugt. Von Bedeutung ist hierbei, dass dafür keine permanente Ansteuerung des Gehirns nötig ist, sondern die rhythmische Muskelaktivierung direkt von neuronalen Netzen im Rückenmark generiert werden.
-Unsere Aufgabe des 3M-Seminars war es, einen zentralen Mustergenerator (ZMG) zu verstehen und in einem vereinfachten Oszillatorenmodell bestehend aus drei gekoppelten DGLs zu implementieren. Anschließend sollten wir einen ungekoppelten Oszillator in eine Sprungbewegung einbauen. Dazu haben wir die bis dahin konstante Anfangslänge des Beines durch einen zentralen Mustergenerator ersetzt, welcher nun auch die Elastizität des Beines mit ins Spiel bringen soll.
+Unsere Aufgabe im Rahmen des 3M-Seminar-Projektes war es, einen vereinfachten zentralen Mustergenerator (ZMG) in Form von gekoppelten Oszillatoren zu implementieren und zu untersuchen. Jeder Oszillator wurde dazu mit Hilfe von drei gekoppelten Differenzialgleichungen implementiert.
+Anschließend haben wir die Verbindung eines einzelnen neuronalen Oszillators mit einem vereinfachten biomechanischen System - bestehend aus einem 1-dimensionalen Federspringer - untersucht. Dazu haben wir die Restlänge der Beinfeder mit Hilfe des zentralen Mustergenerator gesteuert.
-Dazu haben wir dazu zunächst einen einfachen, ungekoppelten Oszillator implementiert, der daraufhin mit der Sprungbewegung gekoppelt wurde.
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 <html><br></html>
 ===== Podcast =====
-Das folgende Video zeigt ???.
 <html><br></html><html><br></html>
-{{ youtube>large:xU6jMMp2u7s|Usain Bolt - 100 m Sprint }}
+{{ youtube>large:pOvrP0IUo3M|Neural motor control of a spring-loaded inverted pendulum with a central pattern generator - Podcast }}
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 ===== Summary =====
+Wir haben uns im Laufe des Projekts mit zentralen Mustergeneratoren beschäftigt. Dazu wurden in Simulink mit Hilfe von gegebenen Differenzialgleichungen gekoppelte und ungekoppelte Oszillatoren modelliert. Durch Parametervariationen konnte das Verhalten der Oszillatoren besser verstanden werden um sie schließlich in einem Sprungmodell verwenden zu können.
+Nachdem wir die zentralen Mustergeneratoren durch die Oszillatoren implementieren konnten, haben wir ein einfaches Sprungmodell ohne Modifikationen betrachtet. Darin fehlte jedoch noch die Möglichkeit Elastizität und Dämpfungen zu berücksichtigen. Mit Hilfe des ZMG-Modells wurde die Beinlänge von uns mit einer variierbaren Elastizität behaftet. Auch hier wurden verschiedene Parameterkonstellationen getestet. Dadurch konnte ein realistischeres Bewegungsmodell erstellt werden.
+Verbessert könnte das Modell noch werden, indem eine Dämpfung hinzugefügt wird.
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 ===== References =====
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 Alexander Sproewitz, Rico Moeckel, Jérôme Maye, Auke Jan Ijspeert - "Learning to move in modular robots
 using central pattern generators and online optimization"
 Auke Jan Ijspeert (2008) - "Central pattern generators for locomotion control in animals and robots:
 A review"
-{{tag> ???}}
+{{tag> CPG oscillator hopping 3M}}
+<html><font size=+1.5 bold="true">Bewertung des Wiki-Moduls</font></html>
+^ Kategorie ^  |
+^ Inhalt (max. 5)  | 3 Pkt |
+^ Form (max. 5)    | 4 Pkt |
+^ Podcast (max. 5) | 5 Pkt |
+^ Gesamtbewertung  | 12/15 Punkte = 80% |