Sistema complexo bio inspirado – Modelagem matemática da pele humana via Bond Graph

Resumo

Este trabalho descreve uma proposta de modelagem matemática da interação da pele humana e agulha durante o procedimento de perfuração, de forma a analisar os parâmetros e respostas do sistema. A metodologia empregada foi selecionar a região do corpo torácica, pois sabe-se que a pele apresenta propriedades mecânicas que podem variar de acordo com a região do corpo, tendo um comportamento não linear. É nessa região que ocorrem o maior número de perfurações. Para realizar a mensuração das propriedades mecânicas da pele e variáveis inerentes ao modelo por meio de uma representação matemática capaz de simular as deformações que ocorrem durante o processo, usa-se a técnica Bond Graph, que é uma representação unificada de sistemas dinâmicos. Os resultados obtidos fornecem uma análise dinâmica da interferência das variáveis no sistema – o que possibilita a obtenção do modelo, devido à necessidade de se desenvolver um protótipo de pele que simule a humana com tais características dinâmicas para ensaios com agulhas. Conclui-se que a resposta ao impulso unitário e a resposta com condições iniciais do sistema modelado por Bond Graph são um sistema bound input bound output, porém, os parâmetros reais da pele humana foram considerados uma limitação, o que contribui para atribuir erros às respostas obtidas, que também é função do método de modelagem adotado, pois como verificado, há certas diferenças entre as matrizes fi nais obtidas por diferentes métodos.

Palavras-chave: modelagem, pele, Bond Graph.