Haptic Devices for Studies on Human Grasp and Rehabilitation

ویرایش: 1 
نویسندگان: Alessandro Altobelli (auth.)  
سری: Springer Series on Touch and Haptic Systems 
ISBN (شابک) : 9783319470863, 9783319470870 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2016 
تعداد صفحات: 89 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 5 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 31,000



این کتاب مجموعه جدیدی از دستگاه‌ها را برای بررسی دقیق سفتی انگشت انسان و توزیع نیرو در انجام کارها ارائه می‌کند. هدف بلندپروازانه این تحقیق دو مورد است، اولی ارتقای هنر در استراتژی های انسانی در کارهای دستکاری و ارائه ابزارهایی برای ارزیابی روند توانبخشی و دوم بررسی استراتژی های انسانی برای کنترل امپدانس است که می تواند برای ربات انسانی استفاده شود. تعامل و کنترل پروتز میوالکتریک.

بخش اول دو نوع سیستم را توصیف می کند که قادر به دستیابی به مجموعه کاملی از اندازه گیری ها در توزیع نیرو و مکان های نقطه تماس هستند. اثربخشی این دستگاه ها در تجزیه و تحلیل درک نیز به صورت تجربی نشان داده شده است و کاربردهای آن در مطالعات علوم اعصاب مورد بحث قرار می گیرد. در بخش دوم، این دستگاه ها در دو مطالعه مختلف برای بررسی اصول تنظیم سختی در انسان مورد استفاده قرار می گیرند. اولین مطالعه شواهدی در مورد وجود الگوهای سفت شدن هماهنگ در انگشتان دست انسان ارائه می‌کند و گام‌های اولیه را به سمت مدل‌سازی واقعی و مؤثر سفتی انگشت در گرفتن سه پایه ایجاد می‌کند. مطالعه دوم یافته‌های تجربی را در مورد اینکه چگونه انسان‌ها سفتی دست خود را تعدیل می‌کنند در حالی که اشیایی با سطوح مختلف انطباق را می‌گیرند، ارائه می‌کند.

نتایج کلی شواهد محکمی در مورد اعتبار و کاربرد دستگاه‌های پیشنهادی برای بررسی ویژگی‌های چنگ انسان ارائه می‌دهد. اصول اساسی کنترل موتور که توسط انسان برای دستیابی به یک درک قابل اعتماد و قوی مورد استفاده قرار می گیرد، به طور بالقوه می تواند در چارچوب کنترل دست های روباتیک یا مصنوعی ادغام شود تا به عملکرد تعاملی مشابهی دست یابد.

This book presents a new set of devices for accurate investigation of human finger stiffness and force distribution in grasping tasks. The ambitious goal of this research is twofold, the first is to advance the state of the art on human strategies in manipulation tasks and provide tools to assess rehabilitation procedure and the second is to investigate human strategies for impedance control that can be used for human robot interaction and control of myoelectric prosthesis.

Part one describes two types of systems that are able to achieve a complete set of measurements on force distribution and contact point locations. The effectiveness of these devices in grasp analysis is also experimentally demonstrated and applications to neuroscientific studies are discussed. In part two, the devices are exploited in two different studies to investigate stiffness regulation principles in humans. The first study provides evidence on the existence of coordinated stiffening patterns in the fingers of human hands and establishes initial steps towards a real-time and effective modelling of finger stiffness in tripod grasp. The second study presents experimental findings on how humans modulate their hand stiffness whilst grasping objects of varying levels of compliance.

The overall results give solid evidence on the validity and utility of the proposed devices to investigate human grasp properties. The underlying motor control principles that are exploited by humans in the achievement of a reliable and robust grasp can potentially be integrated into the control framework of robotic or prosthetic hands to achieve a similar interaction performance.

Front Matter....Pages i-xvi
Introduction....Pages 1-6
Human Hand Motor Control Studies....Pages 7-17
Front Matter....Pages 19-19
Sensorized Object Approach....Pages 21-41
Wearable Approach: ThimbleSense, a Fingertip-Wearable Tactile Sensor for Grasp Analysis....Pages 43-55
Front Matter....Pages 57-57
Electromyographic Mapping of Finger Stiffness in Tripod Grasp....Pages 59-70
Effect of Homogenous Object Stiffness on Tri-Digit Proprieties....Pages 71-79
Back Matter....Pages 81-82