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 Vom Gehirn zur Robotik: Algorithmen verarbeiten Sensordaten wie das Gehirn
25.09.2017 | Universität Ulm

nachricht Ein stabiles magnetisches Bit aus drei Atomen
21.09.2017 | Sonderforschungsbereich 668

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt

Die Stromregelung ist eine der wichtigsten Komponenten moderner Elektronik, denn über schnell angesteuerte Elektronenströme werden Daten und Signale übertragen. Die Ansprüche an die Schnelligkeit der Datenübertragung wachsen dabei beständig. In eine ganz neue Dimension der schnellen Stromregelung sind nun Wissenschaftler der Lehrstühle für Laserphysik und Angewandte Physik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) vorgedrungen. Ihnen ist es gelungen, im „Wundermaterial“ Graphen Elektronenströme innerhalb von einer Femtosekunde in die gewünschte Richtung zu lenken – eine Femtosekunde entspricht dabei dem millionsten Teil einer milliardstel Sekunde.

Der Trick: die Elektronen werden von einer einzigen Schwingung eines Lichtpulses angetrieben. Damit können sie den Vorgang um mehr als das Tausendfache im...

Im Focus: The fastest light-driven current source

Controlling electronic current is essential to modern electronics, as data and signals are transferred by streams of electrons which are controlled at high speed. Demands on transmission speeds are also increasing as technology develops. Scientists from the Chair of Laser Physics and the Chair of Applied Physics at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) have succeeded in switching on a current with a desired direction in graphene using a single laser pulse within a femtosecond ¬¬ – a femtosecond corresponds to the millionth part of a billionth of a second. This is more than a thousand times faster compared to the most efficient transistors today.

Graphene is up to the job

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Im Spannungsfeld von Biologie und Modellierung

26.09.2017 | Veranstaltungen

Archaeopteryx, Klimawandel und Zugvögel: Deutsche Ornithologen-Gesellschaft tagt an der Uni Halle

26.09.2017 | Veranstaltungen

Unsere Arbeitswelt von morgen – Polarisierendes Thema beim 7. Unternehmertag der HNEE

26.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Europas erste Testumgebung für selbstfahrende Züge entsteht im Burgenland

26.09.2017 | Verkehr Logistik

Nerven steuern die Bakterienbesiedlung des Körpers

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit künstlicher Intelligenz zum chemischen Fingerabdruck

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie