Den menneskelignende robot iCub balancerer med en bold (Foto: DTU Elektro)

Robotter bidrager til kortlægning af hjernen

Thursday 30 Nov 17

Contact

Silvia Tolu
Postdoc
DTU Electrical Engineering
+45 45 25 39 28

Fakta om projektet

Silvia Tolu har fået et af de eftertragtede Marie Curie-stipendiater til at udføre sin forskning i at opbygge en kompleks modulær arkitektur til at styre robotter på baggrund af viden om lillehjernens funktioner. Titlen er: Biomodular - A Biomimetic Learning Control Scheme for control of Modular Robots.
Forskere fra DTU bidrager som de eneste fra Danmark til EU’s flagskibsprojekt om at kortlægge den menneskelige hjerne, Human Brain projektet.

Et stort internationalt forskningsprojekt har tidligere kortlagt menneskets arveegenskaber, vores genomer. Målet for det store EU-projekt Human Brain, er at kortlægge hjernens signalsystemer, molekyler og nerveceller. 

Danmarks bidrag til projektet handler dog ikke om traditionel hjernevidenskab, men derimod om at afprøve ny viden om hjernens funktioner med en teknologisk model og på den måde bidrage til at verificere hjerneforskernes viden og teser. 

”Vi har udviklet en biologisk inspireret kontrolarkitektur, der er baseret på kunstig intelligens og en model af modulerne i lillehjernens kredsløb, som er den del af hjernen, der styrer menneskets bevægelser,” forklarer postdoc Silvia Tolu, der sammen med professor Henrik Hautop Lund, begge fra DTU Elektro, er ansvarlig for den danske del af Human Brain projektet. 

”Den model har vi brugt til at styre en modulær robot. Det er en robot, der er sammensat af flere moduler og som kan efterligne et menneskes måde at bevæge sig på. Udfordringen er at få modellen til at reagere som lillehjernen, så den kan tilpasse sig og agere på forandringer omkring den, f.eks. at blive skubbet til, mens den går.” 

Succes med første robotforsøg

For nylig kunne Silvia Tolu sammen med sin forskergruppe demonstrere de første forsøg, hvor de fik robotter til at reagere som mennesker. Det skete ved en konference i oktober, der samlede alle deltagere i Human Brain projektet. Her demonstrerede de dels et forsøg, hvor den menneskelignende robot iCub fastholdt blikket på et fast punkt, selvom den selv blev bevæget fra side til side, dels et forsøg, hvor den balancerede en kugle på en plade.  

Endelig viste forskerne et forsøg med to moduler fra robotten FABLE, der er udviklet af forskergruppen på DTU og i dag ejes af virksomheden ShapeRobotics.

”Det sidste forsøg inddrager SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture), en såkaldt neuromorphic chip, der er opbygget, så den minder om den menneskelige hjerne. Den er en del af Human Brain projektet og anvendes til storskala hjernesimulationer,” forklarer Silvia Tolu. 

”På denne platform blev en del af vores styresystem til robotten FABLE implementeret. Det gav os mulighed for at få to moduler af robotten, der hver især fulgte en indlært bane, til at tilpasse sig hinanden og fortsætte bevægelsen. Ligesom lillehjernen vil sørge for, at et menneske tilpasser sig de dynamiske forandringer, der sker i omgivelserne.”

Viden fra robotter til hjerneforskerne

Viden om hjernen er naturligvis helt afgørende for, at DTU-forskerne kan opbygge en model af lillehjernens funktion og anvende den til robotterne. Men forsøg med robotterne giver også viden til hjerneforskerne, der bliver bekræftet eller afkræftet i deres teser om hjernens funktioner på baggrund af eksperimenter med robotten. 

Hvis robotten ikke er i stand til at handle som forventet, skyldes det muligvis, at hjerneforskernes teser ikke er korrekte og skal efterprøves en ekstra gang. 

Den første del af Human Brain projektet afsluttes i foråret 2018, men robotforskerne på DTU har allerede fået at vide, at deres indsats skal fortsætte i projektet et par år endnu. Det er dog for tidligt at sige noget om, hvad de næste års forskning vil resultere i.

”Den viden, der i øjeblikket indhentes i Human Brain projektet, udvikler sig med enorm hast. Det betyder, at vi formodentlig kan komme længere med at få robotter til at bevæge sig som mennesker, end jeg kan forudsige lige nu,” siger Silvia Tolu. 

”Under alle omstændigheder bliver vores næste fokus at eksperimentere med robotten Myorobotics, der er udviklet af TUM, det tekniske universitet i München. Den er opbygget fuldstændigt som et menneske, og vores mål er at kunne kontrollere komplekse opgaver for robotten, både i håndtering og i bevægelse.”

News and filters

Get updated on news that match your filter.
http://www.aut.elektro.dtu.dk/news/nyhed?id=A82CF6DC-C2BD-4BAF-99B6-46EE47189511
23 JANUARY 2018