MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1088/1748-3190/adde08

Медицинская библиотека · Bioinspiration & biomimetics · 2025

Self-organising bio-inspired reflex circuits for robust motor coordination in artificial musculoskeletal systems.

Almanzor Elijah, Ishida Michael, Abdulali Arsen, Iida Fumiya

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

Artificial musculoskeletal systems mimic mammalian biomechanics using antagonistic muscles and rigid skeletons. They offer benefits such as adjustable stiffness, back-drivability, and muscle failure tolerance but are difficult to model and control due to redundancies across task, joint, and muscle activation spaces, compounded by complex muscle dynamics and motion-dependent moment arms. Analytical methods require detailed system knowledge and lack scalability, while model-free approaches often rely on manual tuning and rarely exploit motor redundancy. This work introduces a model-free, biologically inspired kinematic controller based on reflex circuits that self-organise via Hebbian learning driven by Spontaneous Motor Activity (SMA). These circuits are then integrated to create a computationally inexpensive task-space controller, requiring minimal training and no analytical modelling. Simulations with six- and twelve-muscle models show that the interaction between reflex circuits, morphology, and gain modulation produces coordinated muscle synergies for human-like target reaching. Unlike previous control methods, it is easily scalable, can automatically handle unknown disturbances, and compensates for inaccessible muscles without re-training or manual intervention while maintaining high control accuracy.

Для цитирования: Almanzor Elijah, Ishida Michael, Abdulali Arsen, Iida Fumiya. Self-organising bio-inspired reflex circuits for robust motor coordination in artificial musculoskeletal systems.. Bioinspiration & biomimetics. 2025. DOI: 10.1088/1748-3190/adde08.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.