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Biomechanical modeling and simulation of the spider crab (maja brachydactyla)

Author(s): Rynkevic, Rita

Date: 2012

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/2821

Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Subject(s): Maja brachydactyla; Santola; Locomoção; Modelação; Simulação; Biomecânica; Matlab; Simulink; SimMechanics; SolidWorks; Spider crab; Locomotion; Modeling; Simulation; Biomechanics


Description

Uma linha de pesquisa e desenvolvimento na área da robótica, que tem recebido atenção crescente nos últimos anos, é o desenvolvimento de robôs biologicamente inspirados. A ideia é adquirir conhecimento de seres biológicos, cuja evolução ocorreu ao longo de milhões de anos, e aproveitar o conhecimento assim adquirido para implementar a locomoção pelos mesmos métodos (ou pelo menos usar a inspiração biológica) nas máquinas que se constroem. Acredita-se que desta forma é possível desenvolver máquinas com capacidades semelhantes às dos seres biológicos em termos de capacidade e eficiência energética de locomoção. Uma forma de compreender melhor o funcionamento destes sistemas, sem a necessidade de desenvolver protótipos dispendiosos e com longos tempos de desenvolvimento é usar modelos de simulação. Com base nestas ideias, o objectivo deste trabalho passa por efectuar um estudo da biomecânica da santola (Maja brachydactyla), uma espécie de caranguejo comestível pertencente à família Majidae de artrópodes decápodes, usando a biblioteca de ferramentas SimMechanics da aplicação Matlab / Simulink. Esta tese descreve a anatomia e locomoção da santola, a sua modelação biomecânica e a simulação do seu movimento no ambiente Matlab / SimMechanics e SolidWorks.

One line of research and development in robotics, that has received increasing attention in recent years, is the development of biologically inspired robots. The idea is to gain knowledge of biological beings, whose evolution occurred over millions of years, and apply the knowledge thus acquired to implement the same methods of locomotion (or at least use the biological inspiration) on the machines we build. It is believed that this way it is possible to develop machines with capabilities similar to those of biological beings in terms of locomotion skills and energy efficiency. One way to better understand the functioning of these systems, without the need to develop prototypes with long and costly development, is to use simulation models. Based on these ideas, in this work is developed a study of the biomechanics of the spider crab (Maja brachydactyla), a kind of eatable crab belonging to the family Majidae of decapod arthropods, using the SimMechanics toolbox of Matlab / Simulink. This thesis describes the anatomy and locomotion of the spider crab, its modeling and the locomotion simulation of a crab within the Matlab/SimMechanics environment and SolidWorks.

Document Type Master thesis
Language English
Advisor(s) Silva, Manuel F.; Marques, Maria A.
Contributor(s) Rynkevic, Rita
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