Ein Modell für die kollaborative Objektmanipulation zwischen Menschen und deren Anwendung auf die Interaktion zwischen Mensch und Roboter

Bei der kollaborativen Objektmanipulation bieten die Interaktionskräfte einen Kommunikationskanal, über den Menschen ihre Aktionen koordinieren. Damit Roboter an der physischen Zusammenarbeit mit Menschen teilnehmen können, ist es notwendig, diesen Koordinationsprozess zu verstehen. Leider gibt es keinen intrinsischen Weg, um die Interaktionskräfte zu definieren. In dieser Studie schlagen wir ein Modell vor, das es uns ermöglicht, die Interaktionskraft während einer dyadischen kooperativen Objektmanipulationsaufgabe zu berechnen. Das Modell wird direkt aus den bestehenden Theorien über menschliche Armbewegungen abgeleitet. Die Ergebnisse einer Benutzerstudie mit 22 menschlichen Probanden beweisen die Gültigkeit des vorgeschlagenen Modells. Das Modell wird dann in eine Steuerungsstrategie eingebettet, die es dem Roboter ermöglicht, an einer kooperativen Aufgabe mit einem Menschen teilzunehmen. Die Leistungsbewertung des Reglers durch Simulation zeigt, dass die Steuerungsstrategie ein vielversprechender Kandidat für eine kooperative Mensch-Roboter-Interaktion ist.