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Quadrupedal Robot Locomotion: A Biologically Inspired Approach and Its Hardware ImplementationLocomoción de robots cuadrúpedos: Un enfoque inspirado en la biología y su implementación de hardware

Resumen

Se presenta un sistema de locomoción bioinspirado para un robot cuadrúpedo. La locomoción se consigue mediante una red neuronal de spiking (SNN) que actúa como un generador central de patrones (CPG) produciendo diferentes patrones de locomoción representados por sus tramas. Para generar estos patrones, la SNN se configura con parámetros específicos (pesos sinápticos y topologías), que fueron estimados por un método metaheurístico basado en Christiansen Grammar Evolution (CGE). El sistema ha sido implementado y validado en dos plataformas robóticas; en primer lugar, probamos nuestro sistema en un robot cuadrúpedo y, en segundo lugar, en uno hexápodo. En este último, hemos simulado el caso en el que se han amputado dos patas del hexápodo y se ha modificado su mecanismo de locomoción. En el caso del robot cuadrúpedo, el control se realiza mediante la red neuronal spiking implementada en una placa Arduino con un 35% de uso de recursos. En el robot hexápodo, se ha utilizado la placa FPGA Spartan 6 con sólo un 3% de uso de recursos. Los resultados numéricos muestran la eficacia del sistema propuesto en ambos casos.

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