Analysis of bi-manual manipulation by two human arms

Abstract

ÖZET İKİ İNSAN KOLU İLE YAPILAN Bİ-MANUAL MANİPULASYON İŞLEMİNİN ANALİZİ İki elimizi kullanarak bir cismi hareket ettirmek, her gön sıkça karşılaştığımız bir olgudur. Çok ağır ve büyük bir cismi hareket ettirmek, araba kullanmak ya da çevresiyle etkileşimde olan uzun bir cisim üzerinde yönlendirmeler yapmak gibi özellikle tek bir kolun becerisini aşan işler iki kolun koordinasyonunu gerektirmektedir. Bir cismin iki kol birden kullanılarak hareket ettirilmesi tek kol kullanılarak hareket ettirilmesinden daha karmaşıktır. İnsan kollan kullanarak cisimlerin hareket etimlmesinin incelenmesi, robot teknolojisi alanında yeni ve parlak fikirler geliştirilmesine yardımcı olacaktır. Bu çalışmada, üç adet insan denek üzerinde yapılan deneylerle elde edilmiş olan ham bilgi analiz edilecektir. Bir insan iki kolunu birden kullanarak bir cismi hareket ettirirken etkileşim kuvvetlerini nasıl kontrol eder? Bu sorunun cevabı merkezi sinir sistemindeki motor hareketleri anlamamıza yardımcı olacaktır. Sonuçlar iki kolumuzu kullanarak yaptığız işlerde izlenmekte olan kontrol stratejisini anlamamızın yanısıra robot kollarının birlikte daha zekice çalışmalarım sağlamak amacıyla da uygulanabilir. Gerçekte ne olduğu ve sinir sisteminin, iki kol birden kullanılarak bir cismin hareket ettirilmesi sırasında içsel kuvvetleri nasıl kontrol ettiği henüz çok açık bir şekilde bilinmemektedir. Bu sorulara cevap vermek, bir cismi eşzamanlı olarak hareket ettirebilecek robot manipülatörlerde kullanılacak kontrol sistemleri için çok önemlidir. Aralık, 2003 Erhan Yüksek

ABSTRACT ANALYSIS OF BI-MANUAL MANIPULATION BY TWO HUMAN ARMS Bi-manual manipulation of an object is a task which frequently happens in our daily activities. Tasks, which are especially beyond the capability of a single arm, such as manipulating a massive and bulky object, driving a car handle or mamtaining the contact of a long object with environment require the coordination of two arms. Manipulation of an object by two arms is more complicated than the manipulation by only one arm. Mechanics of manipulation of objects by human arms has always been the source of inspiration in the field of robotics. In this work, the raw data obtained from a set of experiments done by three human subjects will be analyzed. How does a human being controls the interaction forces when manipulate an object bi-manually? The answer to this question will help us to understand the motor behavior in central nervous system and the motor control of human bi-manual cooperation as well as can be applied to cooperating robot arms to behave intelligently. What really happens and how does the nervous system controls the internal forces in bi-manual manipulation of an object by two human arms is not very clearly known yet. Answering these questions is important for constructing intelligent control systems for cooperating robot manipulators in manipulating an object simultaneously. December, 2003 Erhan Yüksek vı