Application of Confocal Microscopy To Study the Neural Mechanisms Underlying Insect and Rodent Behavior

Posture and walking require support of the body weight, which is thought to be detected by sensory receptors in the legs. Specificity in sensory encoding occurs through the morphological properties of the sense organs (numerical distribution, receptor size) and their physiological response characteristics. These studies focus upon campaniform sensilla, receptors that detect forces as strains in the insect exoskeleton. To study the morphology of campaniform sensilla, the sites of mechanotransduction (cuticular caps) were imaged by light and confocal microscopy in four species (stick insects, cockroaches, blow flies and Drosophila). These data indicate that the gradient (range) of cap sizes may most closely correlate with the body weight. These studies support the idea that morphological properties of force-detecting sensory receptors in the legs may be tuned to reflect the body weight. Overall, this study indicates that the morphological properties of the sense organs are specifically tuned to provide information needed for postural stability and successful locomotion

Investigation of energy efficiency of hexapod robot locomotion

Disertacijoje nagrinėjamos vaikščiojančių robotų energijos sąnaudų problemos jiems judant lygiu ir nelygiu paviršiumi. Pagrindinis tyrimo objektas yra vaikščiojančio roboto valdymo, aplinkos atpažinimo bei kliūčių išvengimo žinomoje aplinkoje metodas. Energijos sąnaudų minimizavimas leistų praplėsti vaikščiojančių robotų pritaikymą ir veikimo laiką. Pagrindinis darbo tikslas – sukurti energijos sąnaudų minimizavimo metodus vaikščiojantiems robotams ir sukurti aplinkos atpažinimo ir klasifikavimo metodus bei ištirti šešiakojo roboto energijos sąnaudas jiems judant žinomoje aplinkoje. Šie metodai gali būti taikomi vaikščiojantiems daugiakojams robotams. Darbe sprendžiami šie uždaviniai: šešiakojo roboto eisenos parinkimas atsižvelgiant į energijos sąnaudas, paviršiaus kliūčių aptikimo ir perlipimo metodų sudarymas ir jų efektyvumo palyginimas. Taip pat sprendžiami uždaviniai, kurie siejasi su pėdų trajektorijos generavimo metodo kūrimu bei kliūčių dydžio ir tankio įtaka roboto energijos sąnaudoms. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvade aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai. Jame pateikta mobiliųjų robotų energetinio efektyvumo bei energijos sąnaudų matavimo, skaičiavimo ir optimizavimo metodų analizė. Antrajame skyriuje pateiktas energetiškai efektyvaus judėjimo metodikos sudarymas vaikščiojantiems robotams. Šiame skyriuje pateiktas šešiakojo roboto matematinio ir fizinio modelių sudarymas, nelygaus paviršiaus klasifikavimo modelio sudarymas bei taktilinio kliūčių aptikimo bei perlipimo metodų sudarymas. Skyriaus gale pateikiamos išvados. Trečiajame skyriuje tiriamos energijos sąnaudų priklausomybės nuo roboto eisenos bei judėjimo parametrų, kliūčių aptikimo ir perlipimo tikslumas priklausomai nuo kliūčių skaičiaus roboto kelyje, taip pat kliūčių dydžio ir tankio įtaka roboto energijos sąnaudoms. Disertacijos tema paskelbti 9 straipsniai: keturi – Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės leidiniuose, turinčiuose citavimo rodiklį, trys – Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės „Conference Proceedings“ leidiniuose ir du – kituose recenzuojamuose mokslo leidiniuose. Disertacijos tema perskaityti 7 pranešimai konferencijose Lietuvoje bei kitose šalyse