Ever wondered how trains arrive and depart on time? Traffic Control systems are there to help control the traffic flow, with many operators monitoring and taking actions when necessary. Operators of the traffic control systems use a keyboard and a mouse to interact. Current user interface and work setup consist of many usability issues that can be improved in order to increase operator’s efficiency and productivity in controlling the traffic. Interviewing users of the system and researching on related topics led to a newly proposed design in interaction, user interface as well as some suggestions for increasing productivity. Gesture-based interaction is introduced and simulated for traffic control systems that tend to improve the operation. Various gestures are designed such as panning, zooming and hovering the map using Leap Motion controller which enables intuitive interaction. These gestures aim to solve identified usability issues discovered during the interview with the user. The project aims to answer the following question: Can gesture-based interaction solve usability issues and establish the intuitive use of the CTC system? Performing exploratory research on this topic involved designing, implementing and testing hand gestures with users. From an ergonomic perspective, body posture and hand position of the operator is examined and suggested to use sit-to-stand workstations in order to reduce pain and discomfort while working. Gesture-based interaction eliminates finding mouse cursor on large screens, it enables fast request of detailed information and also it provides a better overview of the map surroundings. Laboratory tests confirm that gesture-based interaction brings more natural and intuitive use of traffic control systems. There is a big potential for gesture-based interaction to increase usability and bring efficient controlling for operators. It would reduce delays of the train and maintain safe traffic flow. / Har du någonsin undrat hur tåg anländer och avgaå i tid? Trafikledningssystem (CTC-system) hjälper till att kontrollera trafikflöet där operatörer övervakar och vidtar åtgärder vid behov. Operatörer av ett trafikledningssystem använder idag ett tangentbord och en mus för att interagera. Det nuvarande användargränssnittet och arbetsinstallationen består av många användbarhetsproblem som kan förbättras för att öka operatörens effektivitet och produktivitet för att kontrollera trafiken. Intervjuer med användare av systemet samt forskning om ämnet ledde till ett nytt föreslag av interaktion, utformning av användargränssnitt samt några förslag för att öka produktiviteten. Den gestbaserade interaktionen som infördes och simulerades för trafikkontrollsystemet tenderar att förbättra funktionen. Olika gester utformades som möjliggör för användaren att panorera, zooma och sväva över kartan. Gesterna implementerades med hjälp av Leap Motion Controller som möjliggör intuitiv interaktion. Dessa gester syftar till att lösa identifierade användbarhetsproblem som upptäcks under intervjuerna med användarna. Syftet med detta arbete var att svara på följande forskningsfråga: Kan gestbaserad interaktion lösa användbarhetsproblem och etablera intuitiv användning av CTC-systemet? Den explorativa forskning som utfördes i detta arbete inkluderade att utforma, genomföra och testa gester med användare. Kroppshållning och handposition för operatorerna undersöktes ur ett ergonomiskt perspektiv och studien föreslår att använda sitt-till-stå arbetsstationer för att minska smärta och obehag under arbetet. Gestbaserad interaktion eliminerar problemet att hitta muspekaren på stora skärmar, vilket gör det enkelt att snabbt hitta detaljerad information och ger även en bättre överblick över kartans omgivning. Laboratorietester bekräftar att gestbaserad interaktion ger mer naturlig och intuitiv användning av trafikledningssystemet. Det finns en stor potential för gestbaserad interaktion för att öka användbarheten och ge en effektiv kontroll för operatörerna. Det skulle minska förseningarna av tåget och upprätthålla ett säkert trafikflöde.

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse ont pour but de développer un système de réalité virtuelle d'aide à la réalisation et à l'évaluation d'exercices physiques. La notion d'exercice physique étant très large, nous avons pris le parti de cibler des exercices réalisés dans le cadre médical de traitements de rééducation fonctionnelle. Dans un premier temps, nous avons mis au point un socle technologique et algorithmique basé sur du matériel standard, peu coûteux, simple à installer et à utiliser. Il met en place les fondations nécessaires pour le développement d'applications de réalité virtuelle destinées à supporter et à superviser des exercices de rééducation, qu'ils soient réalisés dans un centre de rééducation, dans le cabinet d'un kinésithérapeute, ou à domicile. Sur base de ce socle, nous avons ensuite développé deux applications de rééducation ciblant des pathologies différentes. La première application est destinée aux patients atteints de douleurs neuropathiques telles que les douleurs fantômes (DF) chez les amputés ou le Syndrome Douloureux Régional Complexe (SDRC). Grâce à la réalité virtuelle, nous donnons l'illusion au patient qu'il peut à nouveau bouger son membre amputé ou pathologique, réduisant ainsi l'intensité des douleurs. La seconde application a pour but d'offrir au thérapeute et au patient un outil de quantification des mouvements réalisés dans le cadre d'exercices de rééducation motrice. Les mesures ainsi obtenues vont permettre d'aider le médecin à identifier et à objectiver le diagnostic d'une pathologie du mouvement, et, par la suite, vont permettre au kinésithérapeute d'en suivre l'évolution tout au long du traitement de rééducation. Pour chacune de ces applications, un algorithme spécifique de suivi de mouvements, basé sur le socle commun, est au cœur de la solution mise en œuvre. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The aim of the thesis is to design, create and evaluate a user interface for control of service robot. I will focus on controlling of robotic arm, to be able to accomplish pick and place tasks. Specifically I will work with robotic platform PR2. The thesis describes different devices for sensing and perception of a user and usage of information from these devices to control robotic arm. Moreover, different methods for controlling of robotic arm are described there. Application design and implementation is presented further in this thesis together with description of the experiments used for evaluation of application.

This thesis describes various game interfaces for human and gradually there are shown more modern and common available interfaces. Work closely describes how you can play games on a regular projector and sensors for gestures detection - Kinect and Leap Motion. This work focus on evaluation of aspects of table-game design with these components and also on display view calibration between projector and Leap Motion. Part of the project is devoted to describing the board game Catan, of which rules are taken to write down specification and options of player. According to this knowledge is then described the design of the play-set and the design of several interfaces of the game. Implementation is briefly described and final chapters covers forms of the testing methods of interfaces and testing evaluation from user perspective.