Task-space Separation Principle

این کتاب به دو موضوع اساسی کنترل حرکتی هم برای انسان و هم برای ربات ها می پردازد: افزونگی سینماتیکی و مشکل وضعیت/حرکت. این رویکردهای سنتی محدود-بهینه رباتیک را با اصول علوم اعصاب و مبتنی بر شواهد ترکیب می‌کند و «اصل جداسازی فضای کار» را پیشنهاد می‌کند، یک طرح جدید برای برنامه‌ریزی هم وضعیت و هم حرکت در دستکاری‌کنندگان اضافی. چارچوب پیشنهادی ابتدا در شبیه‌سازی آزمایش می‌شود و سپس با استراتژی‌های حرکتی تجربی نشان‌داده‌شده توسط انسان در طول وظایف اشاره‌ای اضافی مقایسه می‌شود. این کتاب همچنین نشان می‌دهد که چگونه این مدل بر روی فرمول‌بندی‌های سنتی مانند پارادایم حرکت غیرفعال و نظریه نقطه تعادل ساخته شده و آن را گسترش می‌دهد. در نهایت، با شکستن سنت علوم اعصاب حرکات مسطح و سینماتیک خطی، فرمول‌بندی نظری و سناریوهای تجربی در فضای غیرخطی چرخش‌های سه‌بعدی که برای حرکات مچ ضروری هستند، تنظیم می‌شوند، منطقه‌ای که علی‌رغم اهمیت آن در کارهای روزانه تا حدودی نادیده گرفته شده است.

This book addresses two fundamental issues of motor control for both humans and robots: kinematic redundancy and the posture/movement problem. It blends traditional robotic constrained-optimal approaches with neuroscientific and evidence-based principles, proposing a “Task-space Separation Principle,” a novel scheme for planning both posture and movement in redundant manipulators. The proposed framework is first tested in simulation and then compared with experimental motor strategies displayed by humans during redundant pointing tasks. The book also shows how this model builds on and expands traditional formulations such as the Passive Motion Paradigm and the Equilibrium Point Theory. Lastly, breaking with the neuroscientific tradition of planar movements and linear(ized) kinematics, the theoretical formulation and experimental scenarios are set in the nonlinear space of 3D rotations which are essential for wrist motions, a somewhat neglected area despite its importance in daily tasks.