Resposta Neuromuscular à Excitações Mecânicas: Um Estudo de Caso em Gafanhot...

Os campos da robótica e biologia apresentam diversas correspondências, especialmente no que diz respeito ao estudo de sistemas locomotores. O estudo de insetos é usado como inspiração para engenheiros criarem e aperfeiçoarem o controle de movimentos em robôs a partir do estudo de sistemas neurológicos simples; por outro lado, biólogos podem testar em robôs suas hipóteses de como tais sistemas se comportam em um ambiente real. O sistema neural de controle de movimentos de membros em gafanhotos inclui sinais sensoriais gerados pelo órgão cordotonal femorotibial (FeCO). Em gravações da resposta deste órgão quando submetido a excitação mecânica, alguns impulsos duplos são observados na gravação. Propomos a hipótese destes impulsos duplos serem uma parte da resposta do FeCO a um ou mais parâmetros do sinal de excitação, particularmente à amplitude deste sinal durante uma curta janela de tempo que antecede o aparecimento do primeiro impulso. Estas gravações foram analisadas em linguagem Python e pequenas diferenças foram veri cadas no sinal de excitação para segmentos relacionado aos impulsos simples e aos impulsos duplos. Em particular, observamos que o surgimento de impulsos duplos aparenta estar relacionado com a largura de banda do sinal de excitação. A obtenção e análise de um volume maior de dados é recomendada para a vericação desta hipótese.

Palavras-chave em Inglês

Robotic locomotion
Bioinspired robotics,
Locusts,
Femoro-tibial chordotonal organ (FeCO)
Motor control
Gait control in insects

Resumo em Inglês

The elds of robotics and biology show a number of correspondences, especially with regard to the study of locomotor systems. The study of insects is used by engineers as inspiration to create and improve robot movement control from the study of simple neurological systems; on the other hand, biologists can test on robots their hypotheses of how said systems behave in a real environment. The neural movement control system in locusts include sensory signals generated by the femoro-tibial chordotonal organ (FeCO). In recordings of the response of this organ to mechanical excitation, some double spikes are observed in the recordings. We propose that these double spikes are part of the FeCO response to one or more parameters of the excitation signal, particularly to the signal amplitude during a short time window before the appearance of the rst spike. These recordings were analysed in Python language and small dierences were noticed in the excitation signal for segments related to simple spikes and to double spikes. Particularly, the emergence of double spikes appear to be related to the bandwidth of the excitation signal. The obtention and analysis of a larger volume of data is recommended to verify this hypothesis. Keywords: robotic locomotion, bioinspired robotics, locusts, femoro-tibial chordotonal organ (FeCO), motor control, gait control in insects.

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Data de Publicação

2012-11-09

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