Integration von Funktionen durch ein reflex-basiertes Modell der Lokomotion: Experimenteller und komputationaler Zugang

Die menschliche zweibeinige Lokomotion beruht auf einen hoch-entwickelten neuronalen System der Motorik, das gleichzeitig viele Teilaufgaben löst. Dazu gehören die Propulsion des Körpers durch den Raum, die Stabilisierung des mechanisch inhärent instabilen Körpers im Schwerefeld und die gezielte Bewegung des Fusses in der Schwungphase auf unebenem Terrain unter Vermeidung von Hindernissen. Trotz umfangreicher Forschung sind die funktionalen Prinzipien der Integration dieser Teilfunktionen bisher nicht gut bekannt, was sich sichtbar auch in den dem Menschen deutlich unterlegen technischen Lösungen für humanoide Roboter niederschlägt. Das Projekt verfolgt Grundlagenforschung, die unser Verständnis dieser Integration voran bringen soll. Dazu werden Experimente zum Gleichgewichtsverhalten bei der Lokomotion und zur Hindernisvermeidung durch den bewegten Fuss vom amerikanischen Projektpartner durchgeführt. Zwei neuronale Prozessmodelle zum Gleichgewichtsverhalten bei der Lokomotion und zur Bewegungsplanung unter Hindernisvermeidung des Fusses beim Schreiten werden entwickelt und mit den experimentellen Daten verglichen. Die beiden Modelle werden in einem autonomen neuronalen Prozessmodel der Lokomotion integriert.