Show simple item record

Self-Organizing Neural Gait Generator for Multi-Legged Walking Robot



dc.contributor.advisorSzadkowski Rudolf Jakub
dc.contributor.authorJan Feber
dc.date.accessioned2021-06-03T22:51:33Z
dc.date.available2021-06-03T22:51:33Z
dc.date.issued2021-06-03
dc.identifierKOS-958759650305
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10467/94478
dc.description.abstractVzory chůze popisují periodicky se opakující kráčivý pohyb vícenohého robotu určením fáze pohybu jednotlivých nohou. Aby mohl robot autonomně vykonávat úkoly ve špatně přístupném měnícím se prostředí, je nutné proces lokomoce automatizovat. Během lokomoce probíhá v neurálním systému mnoho komplexních procesů, jejichž některé principy jsou popsány díky probíhajícímu výzkumu lokomoce vícenohých organismů. Některé z těchto principů, jako například Centrální Generátory Vzorů (CGV) a pravidla určující vzájemnou koordinaci nohou, jsou v této práci využity. CGV je neurální oscilátor, který v živých organismech produkuje rytmus pro lokomoci. Koordinační pravidla určují, jak jsou pohyby nohou mezi sebou v rámci fáze koordinovány. Řídící systémy navržené pro řízení lokomoce často vyžadují proces manuálního zadávání velkého množství hyperparametrů určujících konkrétní vzor chůze, což je proces, který se tato práce snaží automatizovat. V této práci jsou představeny dvě metody, které se různým způsobem vypořádávají s neznámým vztahem mezi fází CGV a pohybovými akcemi nohou. První z metod využívá aproximace vztahu mezi vzdáleností stavů CGV ve stavovém prostoru a jejich vzájemným fázovým posunem. Druhá metoda odhaduje neznámou fázi CGV a hledá vztah mezi fází CGV a jeho stavy. Obě metody úspěšně generují všechny tři požadované vzory chůze, což je demonstrováno simulacemi šestinohého kráčejícího robotu v simulátoru CoppeliaSim.cze
dc.description.abstractThe gait patterns describe periodically repeating motion of a legged robot by determining a phase of its legs' movement. If a robot on a long-term mission in an inaccessible unknown dynamic environment should function autonomously, it is crucial to automatize the locomotion process. The ongoing research of legged organisms' locomotion describes some principles of complex neural system processes, such as Central Pattern Generators (CPGs) and inter-leg coordination rules used in this thesis. The CPG is a neural oscillator producing rhythm for locomotion in living organisms. The coordination rules determine how legs' actions are coordinated within the CPG's phase. Many locomotion controllers require a process of hand-setting many gait-pattern-determining hyperparameters, which this thesis aims to automatize. Two different methods are proposed in this work, dealing with the unknown relation between the CPG's phase and the legs' actions. The first method uses an approximation of a relation between a distance of CPG's states in its state space and the phase offset of the CPG's states. The second method estimates CPG's unknown phase and finds the phase's relation to CPG's states. Both methods successfully generate all three desired gait patterns, which is demonstrated by running simulations on a hexapod walking robot in the CoppeliaSim simulator.eng
dc.publisherČeské vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.cze
dc.publisherCzech Technical University in Prague. Computing and Information Centre.eng
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmleng
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlcze
dc.subjectšestinohý kráčející robotcze
dc.subjectlokomocecze
dc.subjectcentrální generátor vzorůcze
dc.subjectvzor chůzecze
dc.subjectstrojové učenícze
dc.subjectbiologicky inspirovanýcze
dc.subjecthexapod walking roboteng
dc.subjectlocomotioneng
dc.subjectcentral pattern generatoreng
dc.subjectgait patterneng
dc.subjectmachine learningeng
dc.subjectbio-inspiredeng
dc.titleNeurální emergentní generátor vzorů chůze pro vícenohý kráčející robotcze
dc.titleSelf-Organizing Neural Gait Generator for Multi-Legged Walking Roboteng
dc.typebakalářská prácecze
dc.typebachelor thesiseng
dc.contributor.refereeVonásek Vojtěch
theses.degree.disciplineZáklady umělé inteligence a počítačových vědcze
theses.degree.grantorkatedra kybernetikycze
theses.degree.programmeOtevřená informatikacze


Files in this item












This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record