In this work, a spiking neural network (SNN) is proposed for approximating differential sensorimotor maps of robotic systems. The computed model is used as a local Jacobian-like projection that relates changes in sensor space to changes in motor space. The SNN consists of an input (sensory) layer and an output (motor) layer connected through plastic synapses, with inter-inhibitory connections at the output layer. Spiking neurons are modeled as Izhikevich neurons with a synaptic learning rule based on spike-timing-dependent plasticity. Feedback data from proprioceptive and exteroceptive sensors are encoded and fed into the input layer through a motor babbling process. As the main challenge to building an efficient SNN is to tune its parameters, we present an intuitive tuning method that considerably reduces the number of neurons and the amount of data required for training. Our proposed architecture represents a biologically plausible neural controller that is capable of handling noisy sensor readings to guide robot movements in real-time. Experimental results are presented to validate the control methodology with a vision-guided robot.


翻译:在这项工作中,提议为机器人系统不同感官模模的分布式分布图建立一个喷发神经网络(SNN),用于模拟机器人系统的不同感官模版图。计算模型是作为当地Jacobian式的预测,将感应空间的变化与运动空间的变化联系起来。SNN由一个输入(感知)层和一个输出(运动)层组成,通过塑料突触和输出层的内在连接而连接到一个输出层。Spizikevich神经元以Izhikevich神经元为模型,以基于悬浮刺激依赖性塑料的合成学习规则为模型。自动感应感应器和外感应传感器的反馈数据被编码,并通过运动振动过程输入输入输入输入输入层。由于建立高效 SNNN的主要挑战是调整参数,我们提出了一个直觉调节方法,大大减少神经元的数量和培训所需的数据数量。我们提议的结构代表一种生物学上可信的神经控制器,能够处理感应感应器的读术,以指导机器人实时运动。实验结果将用来验证控制方法。

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