Задача удержания вертикального равновесия при стоянии на неустойчивой поверхности

18 мая 2022 года
Любкевич Антон Алесандрович
(аспирант 1-го г. о., научный руководитель к.ф.-м.н. Кручинин П.А., рецензенты д.ф.-м.н. Влахова А.В., асп. 1 г. о. Бекеров И.)

Известны примеры задач, в которых человеку необходимо удерживать равновесие на неустойчивом основании. Например, на качелях seesaw или поролоне. Пробы с удержанием человеком равновесия на поролоне, часто используются при исследовании «постурального контроля». 

В работе рассматривается задача построения стабилизирующего управления на поролоне, в предположении об однородности поролона. Управление строится по аналогии с управлением, построенным для seesaw, которое максимизирует область притяжения при условии ограниченности величины управляющего сигнала.  Рассмотрена модель движений человека в сагиттальной плоскости, которая представляет собой твердую стопу и тело (перевёрнутый маятник), соединённые шарнирно в голеностопном суставе. Подошва стопы расположена на поролоне так, что между их поверхностями нет зазоров. Для моделирования поролона используется бесконечный набор вязкоупругих соединений.