تنظیم الگوی حرکتی ربات مطابق با شرایط مسیر یکی از زمینه‌های مورد توجه در رباتیک می‌باشد، زیرا موجب افزایش توانایی ربات در عبور از محیط‌های ناشناخته می‌شود. برای این منظور می‌توان از سازکار تولید الگو‌های حرکتی در انسان و حیوانات، موسوم به «مولد الگوی مرکزی» الهام گرفت. این الگوهای حرکتی را گام و تعویض بین الگوهای حرکتی را گذر گام می‌گویند. تا کنون مدل‌های مختلفی برای مدلسازی عملکرد مولد‌های الگوی مرکزی ارائه شده و از آنها برای تولید مسیر در ربات‌های سیار مختلفی نیز استفاده شده است. در مقاله‌ی حاضر، یک شبکه‌ی مولد الگوی مرکزی موسوم به «مدل چهار سلولی» مطالعه می‌شود که برای تولید سیگنال‌های ریتمیک مفاصل قوزک پا در سازکار حرکتی دوپایی طراحی شده است. این مدل از چهار سلول یکسان جفت‌شده تشکیل می‌شود که دینامیک داخلی آن‌ها از معادلات غیرخطی موریس‌- لکار تبعیت می‌کند و پیوند بین سلول‌ها از نوع انتشاری است. تولید گام‌های مختلف به تنظیم اختلاف فاز‌های مناسب بین سیگنال‌های ریتمیک تولید شده‌ی سلول‌ها ربط دارد، که به نوبه‌ی خود با تنظیم وزن‌های پیوندی میان سلول‌ها حاصل می‌شود. در این مقاله، از الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی نامغلوب برای یافتن وزن‌های پیوندی بهینه جهت دستیابی به اختلاف فاز‌های مطلوب برای گام‌های اولیه‌ی راه‌رفتن، دویدن، جهـش دوپا و پریدن دوپا استفاده می‌شود. همچنین، برخی گام‌های ثانویه، به‌ویژه گام راه رفتن آرام، با دوشاخگی حاصل از شکست تقارن در شبکه‌ی مولد گام‌های اولیه به‌دست می‌آید. در مرجع [28[ امکان تولید گام راه رفتن آرام توسط شبکه چهار سلولی پیش‌بینی شده است، ولی موفق به تولید آن نشده بودند

واژه‌های کلیدی: مولد الگوی مرکزی، مدل شبکه‌ی چهار سلولی، سیگنال ریتمیک، نوسان‌گر موریس- لکار، پیوند انتشاری

متن کامل [PDF 656 kb]   (6230 دریافت)