MURPHY与人类及动物肢体控制的跨学科联系
1. MURPHY的设计灵感
MURPHY的开发不仅是为了实现工程目标,更是为了探索感觉运动控制中的复杂问题。MURPHY的设计受到了动物大脑和行为的启发,尤其是灵长类动物,它们在醒着的时间里,大部分时间都在操控周围的物体。这种视觉引导的伸手行为对人类和其他灵长类动物具有重大的生态学意义。研究表明,灵长类动物在进行伸手动作时,不仅仅是简单的肌肉收缩,而是涉及复杂的感知、决策和执行过程。MURPHY的设计正是为了模拟这些过程,以期更好地理解生物体如何高效地完成这些任务。
设计原则
MURPHY的设计遵循以下三项基本原则:
- 无先验模型 :MURPHY在开始时并不具备任何关于手臂运动学或相机成像特性的先验知识,而是通过实践学习这些知识。
- 避免复杂算法 :MURPHY不使用复杂的内置算法或专用数据结构来避免障碍物,而是依赖于简单的启发式搜索方法。
- 丰富的视觉处理 :MURPHY的视觉处理模块更加直接和丰富,不依赖于对工作空间中障碍物位置和形状的预先知识。
这些原则确保了MURPHY的设计更加贴近生物体的感觉运动控制系统。
2. 外周空间的概念
外周空间是指个体周围可以直接接触和操作的空间。这一概念在心理学和神经科学中具有重要意义。皮亚杰的研究指出,儿童在感觉运动发展阶段,通过积极操纵和探索周围环境来构建对现实的理解。这种对周围空间的感知和操作能力是通过不断的实践和反馈逐