Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intelligente Fernsteuerung

24.05.2007
Die Steuerung eines Roboters über ein Gehirn könnte als Thema für eine faszinierende Science-Fiction-Geschichte dienen. Das EU-finanzierte Projekt NEUROBIT erbrachte jedoch Algorithmen und Techniken, die den Aufbau einer bidirektionalen Verbindung zwischen den gezüchteten Neuronen und externen Geräten ermöglichen.

Die einzigartigen plastischen Eigenschaften des Gehirns sind ideal für die Steuerung des sensomotorischen Verhaltens eines künstlichen Körpers, z. B. eines mobilen Roboters. Diese Plastizität verschafft dem System eine hohe Anpassungsfähigkeit an seine veränderliche Umgebung, da seine Leistung auf der Grundlage von früheren Erfahrungen angeglichen wird.

Im Rahmen von NEUROBIT werden Nervenpopulationen, die in vitro am Leben erhalten werden, in Echtzeit mit einem autonomen Roboter verbunden. Eine geschlossene Rückführschleife nutzt die Anpassungseigenschaften der Neuronen, um das Verhalten des Roboters zu steuern. Eine Reihe von Sensoren dient zur Übertragung von Stimulationsmustern in die Kanäle, die als Eingänge in das neuronale Netzwerk identifiziert werden. Die Erkennung der Muster und die Verarbeitung dieser Signale liefert die Ausgabe, die zur Steuerung eines Roboters über die entsprechend installierten Sensorenträger verwendet wird. Das System basiert auf zwei geschlossenen Schleifenbahnen, die zusammenarbeiten. Eine überträgt analog und digital den Datenbus zur Erfassung, Verarbeitung und Stimulierung, und die andere übermittelt den zugehörigen Kontrollbus. Der NEUROBIT-Rahmen besitzt eine modulare Architektur, die eine abgestimmte Konfiguration der Aufnahme- und Stimulationskanäle entsprechend den Nutzerbedürfnissen ermöglicht. Der analoge Datenpfad wird auf einem einzigen Hardwareelement implementiert, um die externe Störungskopplung (Noise Coupling) zu minimieren. Außerdem ist eine biologische Echtzeit-Verarbeitung möglich, da die Verzögerung über die Datenbahn der geschlossenen Schleife weniger als 50 us beträgt.

Die geeigneten Hardware- und Softwareelemente wurden speziell für die optimale Verarbeitung von elektrophysiologischen Mehrkanaldaten in Echtzeit entworfen. Über die Verbindung von Nervenpopulationen mit einer physikalischen Einheit können die Mechanismen der sensorischen bzw. motorischen Integration, Steuerung und Adaption in einem lebenden System untersucht werden.

Sylvie Renaud | ctm
Weitere Informationen:
http://www.ixl.fr

Weitere Berichte zu: Nervenpopulation Neuronen Roboter Steuerung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Verbesserung des mobilen Internetzugangs der Zukunft
21.07.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

nachricht Affen aus dem Weltraum zählen? Neue Methoden helfen die Artenvielfalt zu erfassen
21.07.2017 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten