大阪大学的一个研究小组通过开发一种可以再现动物神经和肌肉特征的四足机器人,找到了一种反射回路的候选者,该反射回路可以使猫产生稳定的步行运动。

 20 世纪下半叶的实验研究旨在阐明四足动物高效稳定行走的机制,揭示了几种神经机制,但现在从动物福利的角度来看,动物是活着四处走动的。里面。已发现的神经机制如何整合到动物体内的结构,即控制步态的反射回路如何连接,尚未阐明。

 因此,这一次,该小组开发了一种四足机器人,可以在计算机上再现动物神经和肌肉的特征,并且可以走路,而不是检查实际动物。通过使用这个机器人进行步行实验,我们寻找了产生步行的反射回路,我们发现了“伸膝伸肌之间的相互兴奋回路”,其结构极其简单,即“伸展膝关节”。通过在每只脚上简单地复制这个反射电路,机器人可以稳定行走,相反,当电路被切断时,行走变得不稳定。
另外,当这个回路受到刺激时,会出现类似于猫的支撑腿伸展现象(腿留在地上而无法进行下一步的现象),因此该回路对于控制行走很重要。猫。有人建议这是一个很好的电路。

 这样,通过使用机器人代替实验动物,更多的研究人员将能够在更广泛的实验条件下研究动物的机制,阐明动物灵活行走的机制,以及动物的行为机制。期待新的发现将朝着高效灵活移动机器人的发展方向发展。

纸张信息:[神经机器人学前沿] 伸肌之间的相互兴奋反射再现步行猫站立阶段的延长:基于机器人平台的分析

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