تنظیم بهینه امپدانس مفصل در حین حرکت

برای شناخت عملکرد سیستم کنترل حرکت در انسانها و حیوانات، نیاز به یک مدل جامع است و برای ارائه مدل در ابتدا باید فهمید که چه متغیرهایی و چگونه کنترل می شوند. تحقیقات دانشمندان نشان می دهد کلی ترین متغیری که در کنترل حرکت می توان در نظر گرفت امپدانس مکانیکی می باشد که در حین انجام حرکت تغیر می کند. مدل استفاده شده در این تحقیق در سال 1966 پیشنهاد شد که کنترل کننده امپدانس پیش بین (MPIC) نام دارد و شامل دو سطح کنترل حرکت (کنترل کننده نخاعی و کنترل کننده مغزی) می باشد و در آن نسبت به مدلهای قبلی توجه بیشتری به مراکز کنترل حرکت در مغز (نظیر قشر حرکتی و مخچه) شده است. همچنین در این مدل، پارامتر ویسکوزیته که یکی از پارامترهای مهم امپدانس است، نیز در نظر گرفته شده است. در این مقاله، برای مدل فوق یک تابع هدف مناسب پیشنهاد می گردد که با استفاده از آن، نحوه تغییرات امپدانس مفصل آرنج (سختی و ویسکوزیته) را در حین انجام حرکت و برای حالت ای مختلف از جمله اعمال اغتشاش ناگهانی و عدم قطعیت می توان مطالعه نمود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که معیار معرفی شده، برای توصیف حرکات بسیار مناسب بوده و مدل قادر خواهد بود تا نحوه تغییرات سختی و ویسکوزیته مفصل را در هنگام حرکت بیان کند که به خوبی با مشاهدات تجربی هم خوانی دارد.