Análisis y extensión de modelos de células de dirección de la cabeza de roedores

Abstract

Este trabajo presenta un análisis de artículos de células de dirección de la cabeza de roedores que describan su comportamiento, y realiza un relevamiento, tanto de modelos matemáticos como de modelos computacionales. Comenzando por el análisis de artículos con enfoques principalmente biológicos sobre dichas células, donde construye una base sólida de entendimiento de la temática, se continúa a través de sucesivos artículos referenciados. Cada uno de estos artículos incrementa, paso a paso, sobre distintas propiedades y desarrolla cada uno modelos más complejos. Una vez adquirida una comprensión adecuada de la dinámica de las células y los modelos, se procede a la puesta en funcionamiento y prueba de uno de los modelos relevados. La construcción de un escenario de pruebas en el simulador Gazebo, donde se incluye un entorno de referencias para experimentar y un robot Ridgeback: práctico, sencillo y extensible, que permite, sobre el sistema operativo robótico, ROS, la ejecución del modelo computacional y análisis de su funcionamiento, evidenciando carencias y problemas, y mostrando posibilidades de extensiones a implementar. Una de estas carencias es la falta de procesamiento de imágenes para las referencias visuales, por lo que se incluyó un paso intermedio entre la cámara del robot y la activación de la célula de para darle un uso práctico a las células de visión, obteniéndose resultados satisfactorios con corrección de desfasaje de dirección del sistema. Diversas magnitudes de velocidad angular de giro del robot no se ven acompasadas por el desplazamiento del cúmulo del atractor de la red neuronal, causando una acumulación de error en la representación de la dirección del sistema. Por esto, se consideró y llevó a cabo la implementación de soporte de múltiples velocidades puntuales. Si bien se logró que el sistema tolere más de una velocidad específica de giro, el resultado no es fácilmente escalable considerando la cantidad de magnitudes que pueden surgir en varios escenarios de funcionamiento.