témavezető: Insperger Tamás
helyszín (magyar oldal): BME Műszaki Mechanikai Tanszék helyszín rövidítés: MM
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények
Az idősödő társadalomban az egyensúlyvesztésből adódó esések száma egyre növekszik, ezért az emberi egyensúlyozásnak a tanulmányozása napjainkban kiemelt jelentőségű. Az emberi szabályozási folyamat mechanizmusának megértésével ki lehet dolgozni módszereket az egyensúlyozási képességek javítására.
b.) A kutatás célja
Emberi egyensúlyozási feladatok (elsősorban ujjhegyen történő rúdegyensúlyozás illetve egyhelyben állás) mechanizmusának modellezése, a szabályozási folyamat megértése. A megfelelő mechanikai modell egy több szabadsági fokú mechanizmus instabil egyensúlyi helyzet körüli stabilizálásának felel meg.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye
1. Irodalmi áttekintés. Szakirodalmi adatok feldolgozása ujjhegyen történő rúdegyensúlyozás területén (időigény: kb. 6 hónap).
2. A mechanikai modellek megalkotása és a dinamikai tulajdonságok vizsgálata (időigény: kb. 18 hónap).
3. Mérési berendezések (virtuális egyensúlyozás, mobil alkalmazás) tervezése, összeállítása, mérések elvégzése és az eredmények összehasonlítása a modell tulajdonságaival (időigény: kb. 24 hónap).
d.) A szükséges berendezések
Számítógépes háttér, egyensúlyozó szerkezethez szükséges platform, melyeket pályázati úton szerzünk be (OTKA, MTA Lendület).
e.) Várható tudományos eredmények
Az emberi rúdegyensúlyozás mechanizmusának megértése.
f.) Irodalom
Milton J, Meyer R, Zhvanetsky M, Ridge S, Insperger T, Control at stability’s edge minimizes energetic costs: expert stick balancing, Journal of the Royal Society Interface, 13:20160212 (2016)
Insperger T, Milton J, Stepan G, Semidiscretization for time-delayed neural balance control, SIAM Journal on Applied Dynamical Systems, 14(3) (2015), pp. 1258–1277.
Insperger T, Milton J, Sensory uncertainty and stick balancing at the fingertip, Biological Cybernetics, 108(1) (2014), pp. 85-101