肌肉预刺激调节腿式跳跃中类黏性扰动抑制
生物物理
2022-02-07 v1
摘要
肌纤维具有独特的黏弹性特性，能够对意外扰动产生稳定的零延迟响应。这种瞬时响应——称为“预反射”（preflex）——在神经传导延迟存在的情况下至关重要，而在快速运动过程中由于触地时间短，这种延迟尤其危险。尽管关于预反射中弹性贡献的研究已十分广泛，但关于由力-速度关系引起的纤维黏性作用的研究仍属空白。此外，肌肉模型预测在力-速度关系饱和的条件下纤维的类黏性参与会降低。我们研究的目标是分离并量化由力-速度关系产生的预反射力。我们采用所提方法分析了两种受扰垂直跳跃条件，其触地时的黏性参与程度不同。两种情况均表现出稳定的跳跃模式，尽管在饱和情形下对地面扰动的类黏性响应减弱。此外，力-速度关系并非驱动能量随扰动强度调整的主导因素。从机器人学角度看，我们的结果表明，即使在执行器并联一个简单、恒定的阻尼器，也能在冲击时及冲击后不久提供稳定的预反射。
引用
@article{arxiv.2202.02114,
title = {Muscle pre-stimulation tunes viscous-like perturbation rejection in legged hopping},
author = {Fabio Izzi and An Mo and Syn Schmitt and Alexander Badri-Spröwitz and Daniel F. B. Haeufle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02114},
year = {2022}
}