Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...

Capitulo 5. Modelo Neuronal para el aprendizaje progresivo de tareas de Agarre
Forma y Tamaño
del objeto
Módulo
GRASP
Figura 5.9. Relaciones entrad – salida en el módulo neuronal GRASP
Para poder desarrollar el módulo GRASP, es necesario implementar dos etapas
sucesivas de aprendizaje con redes neuronales HYPBF. 1) Aprendizaje del efecto visual
causado por comandos motores sobre la mano, es decir, aprendizaje de la cinemática
inversa de cada uno de los dedos que conforman la mano; y 2) Aprendizaje de posturas
de agarre asociadas a distintos objetos.
1) Se trata de un proceso de aprendizaje similar al del aprendizaje de la cinemática
inversa del brazo para el alcance. En este caso tenemos 3 redes HYPBF, cada una
de ellas asociada al aprendizaje de la cinemática inversa de cada uno de los dedos
de la mano (Pulgar, Índice, Medio). En cada red, el aprendizaje se lleva a cabo
mediante ciclos acción – percepción (Figura 5.10) en los que se aprende la
correlación entre los desplazamientos espaciales (referidos al sistema de referencia
situado sobre la palma de la mano) de la punta del dedo asociado y los comandos
motores que generaron dichos desplazamientos, correlación que viene modulada
en todo momento por la configuración actual del dedo. Todas las redes HYPBF
que se emplean en esta etapa, son similares a la descrita para el punto 3.2
(ecuaciones (5.13) – (5.16)).
2) Esta segunda fase de aprendizaje constituye el núcleo del módulo GRASP (Figura
5.11). Tras esta etapa de aprendizaje, el sistema, a partir de la información referente
al número de dedos requeridos para el agarre, y la forma y tamaño del objeto es
capaz de proporcionar una aproximación óptima a los valores articulares de cada
uno de los dedos de la mano antropomórfica [θp, θm y θi], valores que en conjunto,
constituyen una postura de agarre óptima. Veremos que el sistema es capaz de
generar posturas correctas de agarre tanto para los objetos que constituyen el
conjunto de entrenamiento como para objetos que no han sido empleados en el
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Postura de
agarre de la
mano