Maintaining stable internal representations of continuous variables is fundamental for effective robotic control. Continuous attractor networks provide a biologically inspired mechanism for encoding such variables, yet neuromorphic realizations have rarely addressed proprioceptive estimation under resource constraints. This work introduces a spiking ring-attractor network representing a robot joint angle through self-sustaining population activity. Local excitation and broad inhibition support a stable activity bump, while velocity-modulated asymmetries drive its translation and boundary conditions confine motion within mechanical limits. The network reproduces smooth trajectory tracking and remains stable near joint limits, showing reduced drift and improved accuracy compared to unbounded models. Such compact hardware-compatible implementation preserves multi-second stability demonstrating a near-linear relationship between bump velocity and synaptic modulation.


翻译:保持连续变量的稳定内部表征是实现有效机器人控制的基础。连续吸引子网络为编码此类变量提供了一种生物启发机制,然而基于神经形态的实现鲜少涉及资源约束下的本体感估计问题。本文提出一种脉冲环吸引子网络,通过自持的群体活动表征机器人关节角度。局部兴奋与广泛抑制机制支撑稳定的活动波包,而速度调制的非对称性驱动波包平移,边界条件则将其运动限制在机械限位内。该网络可复现平滑轨迹追踪,在关节限位附近仍保持稳定,与无边界模型相比,漂移减少且精度提升。这种紧凑型硬件兼容实现可维持多秒稳定性,并展现出波包速度与突触调制之间的近线性关系。

0
下载
关闭预览

相关内容

基于脉冲神经网络的机器人智能控制研究进展
专知会员服务
25+阅读 · 2024年9月15日
基于深度学习的物体姿态估计综述
专知会员服务
26+阅读 · 2024年5月15日
【Nature machine intelligence】闭型连续时间神经网络
专知会员服务
30+阅读 · 2022年11月17日
专知会员服务
63+阅读 · 2021年9月20日
【NeurIPS 2020】一种端到端全自由度抓取姿态估计网络简介
专知会员服务
20+阅读 · 2020年10月18日
深度学习人体姿态估计算法综述
AI前线
25+阅读 · 2019年5月19日
【干货】注意力机制(Attention)最新综述论文及相关源码
GAN生成式对抗网络
11+阅读 · 2018年11月16日
深度学习循环神经网络详解
七月在线实验室
16+阅读 · 2018年5月28日
前沿 | 简述脉冲神经网络SNN:下一代神经网络
机器之心
39+阅读 · 2018年1月13日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 6月13日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
6+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员