Autonomes Laufen

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Autoren

Teil I Grundlagen

1 Vom Kriechen zum Laufen: Evolution des Laufens mit Genetischer Programmierung auf beliebigen Morphologien

1.1 Zusammenfassung

1.2 Arbeitsbericht

2 Schnelle Bewegungen bei Arthropoden: Strategien und Mechanismen

2.1 Zusammenfassung

2.2 Schnelle Lokomotion und hydraulischer Antrieb

2.3 Externe Unterstützung

3 Nutzung aktiver Antennenbewegungen zur Hindernisdetektion und Steuerung von gezielten Greifbewegungen bei Insekten

3.1 Zusammenfassung

3.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

4 Periphere Kontrolle sensorischer Signalflüsse: Datenreduktion und -selektion

4.1 Zusammenfassung

4.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

4.3 Erzielte Ergebnisse

4.4 Ausblick und zukünftige Arbeiten

Teil II Zweibeiniges Gehen

5 Energieabsorption, Energiespeicherung und Arbeit bei schneller Lokomotion über unebenesTerrain

5.1 Zusammenfassung

5.2 Arbeitsweise und Selbststabilität des menschlichen Beins bei schneller Lokomotion

6 Dynamik und Anpassungsvorgänge bei der Laufkoordination des Menschen

6.1 Zusammenfassung

6.2 Experimentelle Untersuchungen zur Laufkontrolle

7 Dreidimensionale biomechanische Modellierung und die Entwicklung eines Reglers zur Simulation zweibeinigen Gehens

7.1 Zusammenfassung

7.2 Struktur und Funktion: biologisches Design unter physikalischen Randbedingungen

8 Entwurf und Realisierung einer zweibeinigen Laufmaschine

8.1 Zusammenfassung

8.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

8.3 Interdisziplinäre Weiterentwicklung

9 Schwingungstilgung und Stoßminderung bei zweibeinigen Laufmaschinen

9.1 Ausgangsfragen und Zielsetzung des Projekts

9.2 Menschliche Geh- und Armbewegung

9.3 Ergebnisse, Diskussion, Anwendungsperspektiven und denkbare Folgeuntersuchungen

9.4 Zusammenfassung

10 Perzeptionsbasiertes humanoides Gehen

10.1 Zusammenfassung

10.2 Ergebnisse der Forschungsarbeiten

10.3 Ausblick auf zukünftige Arbeiten

Teil III Vierbeiniges Gehen

11 Rechnerarchitektur, Sensorik und adaptive Steuerung einer vierbeinigen Laufmaschine mit dynamisch stabilem Gang

11.1 Zusammenfassung

11.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

12 Autonomes hydraulisch angetriebenes Schreitfahrwerk ALDURO

12.1 Zusammenfassung

12.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

13 Kinematisches Modell und Dynamiksimulation vierbeinigen Laufens von Säugetieren

13.1 Ausgangsfragen und Zielsetzung des Projekts

13.2 Auswahl der Vorbilder

13.3 Ergebnisse und Diskussion

13.4 Biologisch identifizierte Prinzipien

13.5 Denkbare Folgeuntersuchungen

13.6 Wirtschaftliche Verwertbarkeit

13.7 Zusammenfassung

14 Mechanische Modellbildung quadrupeder Lokomotion

14.1 Zusammenfassung

14.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

Teil IV Sechsbeiniges Gehen

15 Neuronale Mechanismen der Gelenkkopplung bei Einzelbeinbewegungen von Insekten

15.1 Zusammenfassung

15.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

15.3 Darstellung des Vorhabens und der erzielten Ergebnisse

16 Hexapodes Laufen, von der Biologie zur Simulation und zurück

16.1 Einführung

16.2 Laufen in natürlicher Umgebung erfordert ” motorische Intelligenz“

16.3 Verschiedene lokale Mechanismen sorgen dafür, dass die Beine sinnvoll miteinander koordiniert werden

16.4 Die Kontrolle der quasi-rhythmischen Bewegung des Einzelbeins

16.5 Welche Probleme treten bei der Kontrolle der Stemmbewegung auf?

16.6 Lokale positive Rückkopplung, eine mögliche Lösung?

16.7 Die Kontrolle der Schwingbewegung

16.8 Selbststabilisierung bei neuronalen Netzen

16.9 Klettern über große L ucken

16.10 Körpermodelle

16.11 Neurophysiologie

17 Neuronale Bewegungskoordination und -steuerung für autonome Laufmaschinen

17.1 Zusammenfassung

17.2 Arbeits- und Ergebnisbericht

18 Multisensorielle Verfahren zur Bewegungssteuerung sechsbeiniger Schreitroboter

18.1 Zusammenfassung

18.2 Arbeits- und Ergebnisbericht