Dyadic behavior in co-manipulation :from humans to robots

• Autor(a) principal: Gomes Júnior, Waldez Azevedo
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/11679
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE; Engenharia elétrica; Colaboração humano-robô; Comportamento motor humano; Controle de admissão adaptativo.Humano no circuito; Eletromiografia

Para tanto diminuir o esforço físico de um humano, quanto aumentar a percepção de um ambiente por um robô, um díade humano-robô pode ser usado para co-manipulação de um objeto compartilhado. Partindo da premissa de que humanos são eficientes trabalhando juntos, a abordagem deste trabalho é a de investigar díades humano-humano co-manipulando um objeto compartilhado. A co-manipulação é avaliada a partir de dados de um sistema de captura de movimentos, sinais de eletromiografia (EMG), e de sensores de contato customizados para análise qualitativa de desempenho. Um experimento de co-manipulação com díades humano-humano foi projetado no qual cada humano é instruído a se comportar como um líder, um seguidor, ou simplesmente agir tão naturalmente quanto possível. A análise de dados do experimento revelou que os humanos modulam a rigidez mecânica do braço a depender de que tipo de comportamento eles foram designados antes da co-manipulação. Para emular o comportamento humano durante uma tarefa de co-manipulação, um controle por admitância com rigidez variável é apresentado neste trabalho. A rigidez desejada é continuamente variada com base em uma função escalar suave que define o grau de liderança do robô. Além disso, o controlador é analisado por meio de simulações, e sua estabilidade é analisada pela teoria de Lyapunov. As trajetórias resultantes do uso do controlador mostraram um padrão de comportamento muito parecido ao do experimento com díades humano-humano.