Inverz inga virtuális egyensúlyozása komplex értékű perturbáció esetén
Virtuális környezetben megvalósított mozgáskoordinációs feladatok esetén könnyen lehet az egyes paramétereket változtatni, így olyan kísérleteket és méréseket is végre tudunk hajtani, amit valódi körülmények között nehezen, vagy nem is tudnánk megtenni. Erre lehet példa annak vizsgálata, hogy milyen hatással lenne egy inverz inga egyensúlyozására, ha nem a newtoni, hanem az arisztotelészi dinamika érvényesülne a fizikában. A kutatásomban egy ilyen jelenséget vizsgálok: az egyensúlyozott inga hosszát komplex számmal írom le, azaz a valós rúdhossz mellé virtuálisan egy képzetes rúdhosszt is csatolok, ami egy komplex értékű (azaz valós és képzetes részből álló) dinamikát generál. A valóságban az inga hossza csak valós szám lehet, ezért a komplex értékű ingahossz az egyensúlyozást végző alany számára értelmezhető egy ismeretlen perturbációként is.
A kutatásomban modellezem az inverz inga emberi egyensúlyozását, amelyben az ember PD szabályozóként modellezhető, majd azt vizsgálom, hogy elméletben milyen hatással van az egyensúlyozásra a komplex értékű perturbáció. A rendelkezésre álló számítógépes Java kódot, amely segítségével egy virtuális inverz ingát egyensúlyozhatunk, a BME Műszaki Mechanikai Tanszék biztosítja. Ezt a programot módosítom úgy, hogy komplex értékű rúdhosszt is be lehessen paraméterként állítani a programban. Ezt követően a kutatásom empirikus részében méréseket végzek a már módosított programmal, majd a mérési eredményeket összehasonlítom az elméletben már feltárt hatásokkal.
Eredményként azt kapjuk, hogy minél nagyobb a képzetes rész a valós részhez viszonyítva a komplex perturbációban, annál nehezebb lesz a felső, instabil egyensúlyi pozícióban tartani az inverz ingát. Ennek oka, hogy a képzetes hosszt nem észleljük az egyensúlyozás során, emiatt az agyunk nem tudja szabályozni a dinamika képzetes részét. Jelenleg nem található hazai és nemzetközi szakirodalom a komplex perturbációval zavart egyensúlyozáshoz, ezért a kutatásommal hozzá szeretnék járulni ezen téma területének a szélesítéséhez.
szerző
-
Gregosits Tamás
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Insperger Tamás
egyetemi tanár, Műszaki Mechanikai Tanszék
