Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...

Capitulo 4. Modelo Neuronal para la Coordinación del Gesto Manual durante el Agarre
modelo VITE viene descrita, como en modelos presentados anteriormente, por la
ecuación:
dT
= µ ( − T + GAk
)
(4.7)
dt
donde µ = 20 y k = 1, 2.
Un hecho que también sugieren los resultados de los experimentos y que es
adoptado implícitamente en nuestros modelos, es que el programa motor de agarre
necesario para completar cierta tarea (GA1,GA2), se determina durante la observación del
objeto previa al inicio del movimiento.
Bajo el esquema conceptual desarrollado en este apartado, definimos la Biblioteca
de Gestos como un conjunto de programas motores bifásicos predeterminados (GA1, GA2)
orientados al agarre de objetos diversos en distintas situaciones. En apartados
posteriores veremos como esta definición nos permite generar de una manera realista,
gestos de agarre completos de una mano antropomorfa.
4.4 Modelo neuronal para la formación de la orientación de la palma.
A medida que la muñeca se aproxima hacia su objetivo, la orientación de la palma
de la mano debe alcanzar una configuración que permita el agarre del objeto. Hemos
empleado la dinámica VITE para modelar el canal neuronal encargado del control de la
orientación de la palma. Esta canal se ha modelado como un sistema con tres grados de
libertad relacionados con la flexión – extensión de la muñeca (ángulo α), la pronación –
supinación del antebrazo (ángulo β) y la desviación radial y ulnar de la muñeca (ángulo
γ). El subprograma motor asociado a la orientación de la palma es monofásico y puede
expresarse como T d = [αd, β d, γ d]. Para este canal no se establece interacción alguna con
otros canales ni modificación de la dinámica VITE clásica.
4.5 Modelo neuronal para el control de la componente de transporte. Modelo DIRECT
En nuestro modelo, el efector del movimiento de transporte consiste en un brazo
con dos grados de libertad (hombro y codo). Dicho brazo transporta, en el plano
transversal, la muñeca de una mano antropomorfa hacia la posición del objeto a agarrar.
Atendiendo a la posibilidad de extender el modelo a un brazo con tres grados de
libertad en el hombro y uno en el codo moviéndose en el espacio 3D, hemos entrenado
una red neuronal autoorganizada (modelo DIRECT, Bullock y col, 1993, Figura 4.16)
que resuelve el problema de la cinemática inversa del brazo. Durante una etapa inicial
de ‘balbuceo’ motor, el modelo genera de manera endógena comandos motrices
aleatorios que posteriormente resultan correlacionados en la red neuronal con la
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