清晰的愿景,尽管沉重的头:模型解释了简单运动的选择

大脑喜欢刻板印象——至少在运动。简单的动作通常以相同的方式执行。数学模型解释了为什么是这种情况,可以用来产生更自然的机器人运动和适应假肢运动。

在一个方面,处理电脑鼠标就像从后视镜里看到的:建立运动帮助大脑集中精力的必需品。只是一个简单的目光转向一个新的目标熊几乎的可能性无数组合的眼睛和头部的运动:我们眼睛和头部的移动速度有多快?眼睛转动,多少多少头?直到现在,还不清楚为什么大脑选择一个特定的运动选项设置的所有可能的组合。

Stefan Glasauer博士领导的研究小组(LMU德国慕尼黑),项目负责人在伯恩斯坦中心慕尼黑,现在已经开发了一个数学模型能够准确预测水平的目光运动。除了眼睛和头部的贡献的目光转移也预测运动持续时间和速度。

在大多数先前的模型相比,研究人员认为头部和眼睛的运动目标以及反运动后的眼睛的目光已经达到了目标,但是头还是移动。“运动的时间越长,越多扰动加起来,”Glasauer说。“然而,运动的越快,越错误源于加速度和大肌肉的力量。”On the basis of this information, the Munich researchers calculated eye and head movements and determined the movement combination that caused the fewest disturbances. This movement matched that chosen by healthy volunteers not only in natural conditions but also in an experiment where subjects' head movements were altered by an experimental increase in the head's rotational inertia (see picture).

这些发现可以帮助教机器人仿人动作,从而促进与服务机器人的交互。也可能有助于建设“智能”假肢。这些设备可以提供承运人选择运动最接近人类的自然。下一步,Glasauer和他的同事们想要检查三维眼头运动,旨在更好地理解简单运动学习。