Humans and animals excel in combining information from multiple sensory modalities, controlling their complex bodies, adapting to growth, failures, or using tools. These capabilities are also highly desirable in robots. They are displayed by machines to some extent - yet, as is so often the case, the artificial creatures are lagging behind. The key foundation is an internal representation of the body that the agent - human, animal, or robot - has developed. In the biological realm, evidence has been accumulated by diverse disciplines giving rise to the concepts of body image, body schema, and others. In robotics, a model of the robot is an indispensable component that enables to control the machine. In this article I compare the character of body representations in biology with their robotic counterparts and relate that to the differences in performance that we observe. I put forth a number of axes regarding the nature of such body models: fixed vs. plastic, amodal vs. modal, explicit vs. implicit, serial vs. parallel, modular vs. holistic, and centralized vs. distributed. An interesting trend emerges: on many of the axes, there is a sequence from robot body models, over body image, body schema, to the body representation in lower animals like the octopus. In some sense, robots have a lot in common with Ian Waterman - "the man who lost his body" - in that they rely on an explicit, veridical body model (body image taken to the extreme) and lack any implicit, multimodal representation (like the body schema) of their bodies. I will then detail how robots can inform the biological sciences dealing with body representations and finally, I will study which of the features of the "body in the brain" should be transferred to robots, giving rise to more adaptive and resilient, self-calibrating machines.


翻译:人类和动物在将来自多种感官模式的信息结合起来、 控制其复杂的身体、 适应成长、 失败或使用工具等方面都非常出色。 这些能力在机器人中也是非常可取的。 它们在某种程度上由机器展示, 然而, 人造生物也落后于机器, 关键基础是代理物 - 人类、 动物或机器人 - 所发展出来的身体的内部代表。 在生物领域, 证据是通过不同学科积累的, 由此产生了身体图像、 身体结构、 身体结构等概念。 在机器人领域, 机器人模型是能够控制机器的一个不可或缺的组成部分。 在本文中, 我比较了生物学中人体特征的特征, 和我们所观察的性能差异有关。 我提出了一系列关于这种身体模型的性质的轴: 固定的V. 塑料、 amodal v. modal、 直截面的V. 直截面的V. 、 序列模型的平行的、 模块的V. 整体和中央的Vs. 分布。 一种有趣的趋势出现: 许多轴轴轴轴上, 有的是机器机体结构结构结构结构结构的变变的顺序, 和直立体结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构的缩。

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