Multitouch technology allows the users to use both their hands and multiple fingers to manipulate digital content directly on the screen. This paper attempts to analyze the actual convenience of bimanual and multifinger manipulation on a multitouch display by conducting three observational experiments and studying how a group of volunteers use their hands and fingers when interacting with digital content on a touchscreen surface. In addition, the participants had to fill in a questionnaire where they give some additional insights on how they experienced the use of multitouch-based interface during the experiments. The results suggest that when participants were performing tasks in which they were instructed to manipulate the digital content as fast as they could, a high percentage of them resorted to the use of at least some level of bimanual manipulation of the digital content. However, when participants were told to perform the tasks calmly the big majority of participants decided to move the objects by using only one hand (unimanual). Same-hand multifinger manipulation was also used by a high percentage of participants when moving several objects simultaneously. Nevertheless, in all three experiments the most common way of moving objects across the screen was by dragging them one at a time (sequential move). Finally, in relation to the personal assessment made by the participants, a total of 70% feel that the possibility for engaging in bimanual interaction, that multitouch interface offers, is a clear benefit and advantage over traditional keyboard and mouse. However, 40% of the respondents feel that the use of mouse still is a more effective and natural form of interaction than multitouch technology.

In this work, I present empirically validated techniques to realize gesture and touch interaction using a novel near touch tracking system. This study focuses on identifying the intended center of action for grab and release gestures close to an interactive surface. Results of this experiment inform a linear model that can approximate the intended location of grab and release actions with an accuracy of R^2 = 0.95 for horizontal position and R^2 = 0.84 for vertical position. I also present an approach for distinguishing which hand was used to perform the interaction. These empirical model data and near touch tracking system contributions provide new opportunities for natural and intuitive hand interactions with computing surfaces. / Graduate

In dieser Arbeit wurde der Einsatz eines miniaturisierten Endoskop-Manipulator-Systems (EMS [TUM, MiMed, München]) in der endo- und transnasalen Chirurgie untersucht. In einem Modellversuch wurden an einem Nasennebenhöhlenmodell drei typische anatomische Landmarken je einmal manuell und zum Vergleich mit dem Endoskopmanipulator aufgesucht. Insgesamt wurden 240 Messwerte aufgenommen. Es wurden die benötigten Zeiten und die Genauigkeit der Endoskopposition gemessen. Grundlage des klinischen Versuchsteils war es, 31 funktionelle Nasennebenhöhleneingriffe durchzuführen. Dabei wurden die gewählten Endoskoppositionen, die Wechsel der Endoskoppositionen und die konzeptionsbedingten Unterbrechungen erfasst. Als Ausblick für eine Anwendung des EMS bei Operationen erhöhten Schwierigkeitsgrades wurde im Rahmen eines Kadaver-Versuches ein endoskopischer Zugang zur Hypophyse mit dem EMS erprobt. Es konnte weder im Laborversuch noch im klinischen Versuchsteil eine Unterlegenheit beim Einsatz des EMS bezüglich der Dauer und der Genauigkeit der assistierten Endoskopführung festgestellt werden. Die Anzahl der Positionswechsel lag durchschnittlich bei 6,4 pro Seite. Eine beidhändige Instrumentation war in allen untersuchten Fällen möglich, mit Ausnahme von Bereichen mit Hochrisikostruktu-ren (Lamina papyracea, Recessus frontalis), in welchen der Operateur aus Sicherheitsgründen auf eine manuelle Endoskopführung umstellte. Das untersuchte EMS wurde erfolgreich in den chirurgischen Workflow der endo- und transnasalen Chirurgie integriert, wobei die geringe Anzahl der Endoskoppositionswechsel eine beidhändige Instrumentation ermöglichte. Als Entwicklungspotenzial kann die Ergänzung der Joystickkonsole um eine Force-Feedback-Funktion bzw. die Möglichkeit einer rein navigiert-kontrollierten Steuerung hervorgehoben werden. Damit wird die Häufigkeit einer Unterbrechung des Workflows für die händische Steuerung über die Joystickkonsole minimiert.

Hintergrund: Viele Kinder mit Unilateraler Cerebralparese (USCP) zeigen unfreiwillige Mitbewegungen der jeweils anderen Hand, während intentionaler einhändiger Bewegungen der anderen Hand, die sogenannten Spiegelbewegungen. Diese Spiegelbewegungen haben unabhängig von dem Grad der einhändigen Beeinträchtigung einen negativen Effekt auf die Ausführung von beidhändigen Alltagsaktivitäten. Der Aspekt der Spiegelbewegungen wurde bisher in der Therapie der USCP jedoch wenig berücksichtigt. Fragestellung/Hypothesen: Ziel des Studie war es eine zielgerichtete, beidhändige Therapie bei Kindern und Jugendlichen mit Spiegelbewegungen hinsichtlich ihres Effektes auf eine Reduktion der Spiegelbewegungen selbst sowie den negativen Einflusses dieser auf die Ausführung von Alltagstätigkeiten zu überprüfen. Dazu wurden folgende Hypothesen formuliert: Hypothese 1: Es kommt nach der Intervention zu einer signifikanten Verbesserung und erhöhten Zufriedenheit in der Ausführung von geübten beidhändigen Alltagsaktivitäten, die durch die Spiegelbewegungen negativ beeinflusst sind. Hypothese 2: Die Therapie führt zu einer generellen messbaren Reduktion des Ausmaßes der Spiegelbewegungen nach der Intervention. Hypothese 3: Die erreichten Verbesserungen bleiben auch sechs Monate nach der Intervention bestehen. Material und Methode: Zwölf Kinder (Alter: 6-17 Jahre, Mittelwert 11,3 Jahre; SD 4,4 Jahre) mit USCP (MACS Level I-III) und Spiegelbewegungen nahmen an einer dreiwöchigen Hemi-Intensiv Therapie (60 Stunden Therapie inkl. täglicher Aufgaben zur Eigenübung) teil. Zu Beginn wurden gemeinsam mit dem Kind zwei beidhändige, von den Spiegelbewegungen negativ beeinflusste Aktivitäten ausgewählt, für die ein unabhängiges asymmetrisches Bewegen beider Hände nötig war. Die im Anschluss durchgeführt Therapie war strikt beidhändig mit Fokus auf dem unabhängigen Bewegen beider Hände. Es wurde ein multimodales Therapiekonzept mit folgenden Ansätzen angewandt: beidhändiges Shaping, Training von Fertigkeiten sowie der Alltagsaktivität selbst, modifiziertes beidhändiges Training mit dem Armeo Spring pediatric, modifizierte funktionelle Elektrostimulation, Cognitive orientation to daily occupational performance (CO-OP) sowie Hilfsmittel und Adaption. Zudem wurden beidhändige Aktivitäten in der Gruppe angeboten. Neben der Testung vor (T1) und nach der Intervention (T2) wurde sechs Monate (T3) nach der Intervention eine erneute Testung durchgeführt, um die Effekte zu evaluieren. Ergebnisse: Es konnten zehn Teilnehmer in die Datenauswertung eingeschlossen werden. Sechs Monate nach der Intervention blieben erreichte Verbesserungen signifikant bestehen in der Ausführung der beiden beidhändigen Alltagsaktivitäten (Goal Attainment Scale (Wilcoxon T1-T3: p= 0.004)) und dem Canadian Occpuational Performance Measure (Wilcoxon T1-T3:p= 0.005). Ebenso konnte gezeigt werden, dass die generelle bimanuelle Performanz sich über den Messzeitraum statistisch signifikant verändert (rmMANOVA: AHA: T1=53 T3=58 logit-basierte units, p = 0.002, partielles η² = .664) wobei sich die unimanuelle Kapazität nicht signifikant ändern (JTHFT p = 0.110, partielles η² = 0.259) ebenso wie die Zeit, die benötigt wird um 5 definierte Alltagstätigkeiten auszuführen (p = 0.305 partielles η² = 0.166 ). Keine Veränderungen konnten in der Intensität der Spiegelbewegungen (T1: Median npH= 40% des Drucks der aktiven Hand. pH =9%; T2: Median npH =59 %, pH=11 % des Drucks der aktiven Hand), anhand einer künstlichen Testsituation bei der ein Gummiball mit der einen Hand gehalten werden sollte während ein identischer Ball repetitiv mit der anderen Hand gedrückt werden sollte, gemessen werden. Schlussfolgerung: Zusammenfassend ergibt sich, dass eine beidhändige, zielgerichtete Therapie zu einer signifikanten Verbesserung der Ausführung der geübten asymmetrischen, beidhändigen Alltagsaktivitäten führt. Diese sind unabhängig von Veränderungen der unimanuellen Kapazität. Diese sehr deutlichen Verbesserungen lassen sich auch in zu einem gewissen Ausmaß auf anderen Alltagsaktivitäten als die beiden Beübten generalisieren, da sich eine signifikante Verbesserung in der bimanuellen Performanz (gemessen mit dem AHA) ergab. Hypothese 1 sowie Hypothese 3 für die Ausführung beidhändiger Alltagsaktivitäten wurden bestätigt. Jedoch konnte keine generelle Reduktion der Spiegelbewegungen in einer künstlichen Testsituation (Druckaufgabe analog zu Kuhtz-Buschbeck 2000) dargestellt werden. Die Hypothese 2 wurde mit den vorliegenden Ergebnissen nicht bestätigt. Die Verbesserungen in der Ausführung der bimanuellen Alltagsaktivitäten ergaben sich demnach nicht durch eine generalisierte Reduktion der Spiegelbewegungen sondern wahrscheinlich durch den erlernten Umgang der Kinder mit diesen. Es kann geschlussfolgert werden, dass Kinder mit Spiegelbewegungen möglicherweise von einem Training profitieren, welches den Fokus auf den Erwerb von Strategien zum Umgang mit den Spiegelbewegungen in der Ausführung von Alltagstätigkeiten legt, anstatt auf die generelle Reduktion der Spiegelbewegungen. Kritisch zu betrachten ist die geringe Teilnehmerzahl sowie die Inhomogenität der Gruppe bzgl. des Alters sowie des Ausmaßes der Läsion. Eine TMS-Untersuchung war nur bei einem Teil der teilnehmenden Kinder möglich, so dass keine sichere Aussage über den Reorgnisationstyp aller Teilnehmer gemacht werden kann. Rückschlüsse der Wirksamkeit der Intervention bei unterschiedlichen Reorganisationstypen ipsilateral vs. kontralateral vs. bilateral können daher nicht gezogen werden. Nicht untersucht wurde in der vorliegenden Studie welche Strategien von den Teilnehmern genutzt wurden, um den Einfluss der Spiegelbewegungen zu hemmen und mit diesen während der Ausführung der Spiegelbewegungen umzugehen. Diese sowie die in dieser Pilotstudie gezeigten Ergebnisse sollten mit einer größeren Teilnehmergruppe unter Einbezug einer Kontrollgruppe mit einer herkömmlichen Intensiv-Therapie wie CIMT weiter untersucht werden.

L'étendue et les causes des déficits de coordination visuo-manuelle des enfants nés prématurés à bas risque ne sont pas vraiment connus. L'objectif principal de la thèse présentée ici était d'étudier le développement de la coordination visuo-manuelle chez douze prématurés à bas risque, nés après 33-36 semaines de gestation et examinés entre 5 et 23 mois d'âge chronologique. Au cours de la thèse, nous avons mené une série d'études avec des objectifs spécifiques. Dans l'étude 1, nous avons observé le développement de la coordination visuo-manuelle, la prise d'objets, le contrôle de la motricité bimanuelle et la latéralité chez ces enfants prématurés vus entre 6 et 12 mois et comparés à des enfants nés à terme à âge gestationnel équivalent. La perception visuelle des enfants a également été testée à 5 mois et mise en relation avec la coordination visuo-manuelle. Les résultats montrent une perception visuelle globalement normale chez les prématurés qui ne différent des enfants à terme que par une fixation visuelle plus faible. Par contre les enfants prématurés présentent un développement plus lent pour l'intégration visuo-manuelle, la prise d'objet, la coordination bimanuelle et la latéralité. L'hypotonicité et l'âge gestationnel sont les principaux facteurs responsables de ce retard. Aucun retard n'est observé pour le développement postural et locomoteur. Dans l'étude 2 nous avons recherché l'effet de la prématurité sur le développement de la compréhension qu'un objet dont toutes les parties ne sont pas à portée de main peut être saisi par n'importe quelle partie (principe de cohésion). Nous avons présenté aux mêmes enfants prématurés une condition « objet composite » dans laquelle une balle colorée est attachée au bout d'un manche blanc, seul le manche étant à portée de main. Dans une deuxième condition (« déconnection invisible »), la balle paraissait connectée au manche mais ne l'était pas. Les résultats montrent que, en tant que groupe, les bébés prématurés ne présentent pas de retard dans leur prise d'un objet composite. Cependant les enfants prématurés hypotoniques ou nés après 33-34 semaines étaient significativement en retard par rapport aux enfants prématurés hypertoniques. Ces résultats des deux premières études montrent que les nourrissons prématurés, même à bas risque, présentent un retard de développement visuo-manuel dans leur première année de vie et on peut se demander si ce retard se prolonge au-delà de la première année. La réponse à cette question est présentée dans l'étude 3. Nous avons comparé le développement de l'utilisation d'un outil chez les enfants prématurés, âgés alors de 15 à 23 mois, avec celui d'enfants nés à terme d'âge gestationnel équivalent. Comprendre l'affordance d'un outil est une étape importante dans la période sensorimotrice. L'utilisation d'un outil pour prendre un objet hors de portée, par exemple, se développe normalement au cours de la deuxième année. Nous avons présenté aux enfants prématurés un jouet coloré hors de portée et un râteau blanc à portée de main dans cinq conditions de relations spatiales entre le jouet et le râteau. En tant que groupe, les enfants prématurés ont présenté un développement normal de l'utilisation de l'outil. Cependant, ce développement normal n'apparaît pas chez tous les enfants prématurés. Les enfants prématurés hypotoniques ou nés après 33-34 semaines de gestation ont montré un retard significatif dans leur acquisition de l'utilisation de l'outil. Ces résultats montrent que les enfants nés prématurés à faible risque peuvent être retardés dans leur développement de nouvelles compétences manuelles au-delà de la première année. En suivant ces enfants au-delà de deux ans, il devrait être possible de déterminer quels sont les tests les plus prédictifs de déficits neuropsychologiques persistants parmi ceux que nous avons utilisés. Ces résultats devraient néanmoins être confirmés dans une population plus large. / The extent of and reasons for visual-manual coordination deficits in moderate and late low risk preterm born infants are not well known. The aim of the thesis presented here was to investigate the development of visual-manual coordination in twelve low risk preterm infants born after 33-36 weeks of gestation and examined from 5 to 23 months of age. We conducted a series of studies with specific goals. The goal of study 1 was to investigate the development of visual-manual and bimanual coordination as well as handedness in the preterm infants between the postnatal ages of 6 and 12 months, after having evaluated their visual functions at 5 months. Gross motor development was also evaluated every month. Preterm infants were compared to a control group of ten full-term infants according to corrected age. Results show that preterm infants had a visual perception close to normal, with only visual fixation being lower than in full-terms. Preterm infants had delayed development of visual-manual integration, grasping, bimanual coordination and handedness. Tonicity and gestational age at birth were the main variables associated to the delays. There was no delay for gross motor development. The goal of study 2 was to investigate at what age preterm infants integrate the notion of object cohesiveness into their action plan. The same preterm and full-term infants as in first study were presented with a composite object task at 6, 8, and 10 months in two conditions, "composite object" condition, in which a bright ball was attached to the end of a neutral handle, and "invisible disconnection" condition in which the ball seemed to be connected to the handle but was not. Only the handle was within reach. Corrected age comparisons between preterm infants and full-terms showed no significant difference between the two groups. However, the hypotonic preterm infants had a significantly lower performance than the hypertonic infants. Based on the results from studies 1 and 2 it seems that preterm infants, in particular the hypotonic infants, have a delayed development in their first year of life, and one can wonder if this delay remains at later stages. To answer this question, in study 3 we compared the development of tool use in the preterm infants, aged 15 to 23 months, with that of full-terms according to corrected age. Understanding the affordance of a tool is an important milestone in early sensorimotor period. Using a tool to bring within reach an out-of-reach object, for instance, has been shown to develop during the second year in full-term infants. Here we presented preterm infants with an attractive toy out of reach and with a rake-like tool within reach in five conditions of spatial relationships between the toy and the tool. As a group, preterm infants showed a normal development of tool use. However not all preterm infants developped tool use without delay. Hypotonic and moderate preterm infants were significantly delayed in their acquisition of tool use. These results, show that some low risk preterm infants can still be impaired for the development of new manual skills beyond the first year. By following these low risk preterm children, it should be possible to evaluate which of the delays observed in our studies are the best predictors of later neuropsychological deficits in childhood. These results should also be confirmed with a larger sample of preterm infants.

[ES] La presente tesis aborda la Interacción Humano-Robot para tareas industriales de tratamiento superficial, con el objetivo de obtener una verdadera sinergia entre el operador humano y el sistema robotizado, así como un funcionamiento robusto. En concreto, la tesis establece las bases sobre las cuales un robot con asistencia por teleoperación o autónomamente interacciona con los humanos y con los otros robots en la zona de trabajo. Las propuestas se validan mediante experimentación real utilizando hasta dos robots manipuladores 6R y 7R respectivamente. Las principales contribuciones son: - Asistencia robótica para el lijado industrial con aproximación suave a la superficie y restricciones de límite - Control de robots bimanuales usando teleoperación asistida para tareas de tratamiento superficial - Interfaz basada en Realidad Aumentada para la teleoperación de robots bimanuales La aplicación de técnicas de Control en Modo Deslizante (SMC, por sussiglas en inglés) tanto convencional como no convencional y una arquitectura de control basada en prioridades son las herramientas clave para el desarrollo de estas contribuciones. / [CA] La present tesi aborda la Interacció Humà-Robot per a tasques industrials de tractament de superfícies, amb l'objectiu d'obtindre una veritable sinergia entre l'operador humà i el sistema robotitzat, així com un funcionament robust. En concret, la tesi estableix les bases sobre les quals un robot amb assistència per teleoperació o autònomament interacciona amb els humans i amb els altres robots a la zona de treball. Les propostes es validen mitjançant experimentació real utilitzant fins a dos robots manipuladors 6R i 7R, respectivament. Les principals contribucions són: - Assistència robòtica per al poliment industrial amb aproximació suau a la superfície i restriccions de límit - Control de robots bimanuals emprant teleoperació assistida per a tasques de tractament superficial - Intefaç basada en Realitat Augmentada per a la teleoperació de robots bimanuals L'aplicació de tècniques de Control en Mode Lliscant (SMC, per les seues sigles en anglés)tant convencional com no convencional i una arquitectura de control basada en prioritats són les eines clau pel desenvolupament d'aquestes contribucions. / [EN] The present thesis work addresses Human-Robot Interaction for industrial surface treatment tasks, aiming to attain a true synergy between the human operator and the robot system, as well as a robust performance. Specifically, this thesis establishes the basis on which a robot, either assisted by teleoperation or working autonomously, interacts with humans and with other robots in its working area. These proposals are validated through real experimentation using up to two robot manipulators, 6R and 7R respectively. The main contributions are: - Robotic assistance for industrial sanding with a smooth approach to the surface and boundary constraints - Bimanual robot control using assisted teleoperation for surface treatment tasks - Augmented reality-based interface for bimanual robot teleoperation The appliance of conventional and non-conventional Sliding Mode Control (SMC) techniques and a priority-based control architecture are the fundamental tools for the development of these contributions. / García Fernández, A. (2023). Robust human-robot collaboration for polishing tasks in the automotive industry [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/198673

This dissertation provides empirical evidence for the effects of the fidelity of VR system components, and novel 3D interaction techniques for analyzing volume datasets. It provides domain-independent results based on an abstract task taxonomy for visual analysis of scientific datasets. Scientific data generated through various modalities e.g. computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), etc. are in 3D spatial or volumetric format. Scientists from various domains e.g., geophysics, medical biology, etc. use visualizations to analyze data. This dissertation seeks to improve effectiveness of scientific visualizations. Traditional volume data analysis is performed on desktop computers with mouse and keyboard interfaces. Previous research and anecdotal experiences indicate improvements in volume data analysis in systems with very high fidelity of display and interaction (e.g., CAVE) over desktop environments. However, prior results are not generalizable beyond specific hardware platforms, or specific scientific domains and do not look into the effectiveness of 3D interaction techniques. We ran three controlled experiments to study the effects of a few components of VR system fidelity (field of regard, stereo and head tracking) on volume data analysis. We used volume data from paleontology, medical biology and biomechanics. Our results indicate that different components of system fidelity have different effects on the analysis of volume visualizations. One of our experiments provides evidence for validating the concept of Mixed Reality (MR) simulation. Our approach of controlled experimentation with MR simulation provides a methodology to generalize the effects of immersive virtual reality (VR) beyond individual systems. To generalize our (and other researchers') findings across disparate domains, we developed and evaluated a taxonomy of visual analysis tasks with volume visualizations. We report our empirical results tied to this taxonomy. We developed the Volume Cracker (VC) technique for improving the effectiveness of volume visualizations. This is a free-hand gesture-based novel 3D interaction (3DI) technique. We describe the design decisions in the development of the Volume Cracker (with a list of usability criteria), and provide the results from an evaluation study. Based on the results, we further demonstrate the design of a bare-hand version of the VC with the Leap Motion controller device. Our evaluations of the VC show the benefits of using 3DI over standard 2DI techniques. This body of work provides the building blocks for a three-way many-many-many mapping between the sets of VR system fidelity components, interaction techniques and visual analysis tasks with volume visualizations. Such a comprehensive mapping can inform the design of next-generation VR systems to improve the effectiveness of scientific data analysis. / Ph. D.

Le principal rôle du corps calleux est d’assurer le transfert de l’information entre les hémisphères cérébraux. Du support empirique pour cette fonction provient d’études investiguant la communication interhémisphérique chez les individus à cerveau divisé (ICD). Des paradigmes expérimentaux exigeant une intégration interhémisphérique de l’information permettent de documenter certains signes de déconnexion calleuse chez ces individus. La présente thèse a investigué le transfert de l’information sous-tendant les phénomènes de gain de redondance (GR), de différence croisé– non-croisé (DCNC) et d’asynchronie bimanuelle chez les ICD et les individus normaux, et a ainsi contribué à préciser le rôle du corps calleux. Une première étude a comparé le GR des individus normaux et des ICD ayant subi une section partielle ou totale du corps calleux. Dans une tâche de détection, le GR consiste en la réduction des temps de réaction (TR) lorsque deux stimuli sont présentés plutôt qu’un seul. Typiquement, les ICD présentent un GR beaucoup plus grand (supra-GR) que celui des individus normaux (Reuter-Lorenz, Nozawa, Gazzaniga, & Hughes, 1995). Afin d’investiguer les conditions d’occurrence du supra-GR, nous avons évalué le GR en présentation interhémisphérique, intrahémisphérique et sur le méridien vertical, ainsi qu’avec des stimuli requérant une contribution corticale différente (luminance, couleur équiluminante ou mouvement). La présence d’un supra-GR chez les ICD partiels et totaux en comparaison avec celui des individus normaux a été confirmée. Ceci suggère qu’une section antérieure du corps calleux, qui perturbe le transfert d’informations de nature motrice/décisionnelle, est suffisante pour produire un supra-GR chez les ICD. Nos données permettent aussi d’affirmer que, contrairement au GR des individus normaux, celui des ICD totaux est sensible aux manipulations sensorielles. Nous concluons donc que le supra-GR des ICD est à la fois attribuable à des contributions sensorielles et motrices/décisionnelles. Une deuxième étude a investigué la DCNC et l’asynchronie bimanuelle chez les ICD et les individus normaux. La DCNC réfère à la soustraction des TR empruntant une voie anatomique « non-croisée » aux TR empruntant une voie anatomique « croisée », fournissant ainsi une estimation du temps de transfert interhémisphérique. Dans le contexte de notre étude, l’asynchronie bimanuelle réfère à la différence de TR entre la main gauche et la main droite, sans égard à l’hémichamp de présentation. Les effets de manipulations sensorielles et attentionnelles ont été évalués pour les deux mesures. Cette étude a permis d’établir une dissociation entre la DCNC et l’asynchronie bimanuelle. Précisément, les ICD totaux, mais non les ICD partiels, ont montré une DCNC significativement plus grande que celle des individus normaux, alors que les deux groupes d’ICD se sont montrés plus asynchrones que les individus normaux. Nous postulons donc que des processus indépendants sous-tendent la DCNC et la synchronie bimanuelle. De plus, en raison de la modulation parallèle du GR et de l’asynchronie bimanuelle entre les groupes, nous suggérons qu’un processus conjoint sous-tend ces deux mesures. / The main role of the corpus callosum is the transfer of information across the cerebral hemispheres. Evidence for this function comes from studies investigating the interhemispheric communication of split-brain individuals. Specific experimental paradigms requiring interhemispheric integration have enabled the documentation of disconnection symptoms for split-brain individuals. Along those lines, the present thesis investigated the transfer of information underlying the redundant target effect (RTE), the crossed-uncrossed difference (CUD), and bimanual asynchrony of normal and split-brain individuals, and therefore contributed to further our knowledge of the role of the corpus callosum. The first study investigated the RTE of partial split-brain (anterior section), total split-brain, and normal individuals. The RTE occurs when reaction times (RTs) to multiple stimuli are faster than RTs to a single stimulus. Split-brain individuals typically exhibit an enhanced RTE as compared to normal individuals (Reuter-Lorenz et al., 1995). In order to investigate the conditions in which the enhanced RTE occurs, we tested the RTE in interhemispheric, intrahemispheric, and midline conditions, as well as with stimuli requiring different cortical contributions (stimuli defined by luminance, equiluminant colour, or motion). Our data supported the occurrence of an enhanced RTE for partial and total split-brain individuals as compared to normal individuals. This suggests that an anterior section of the corpus callosum, which disrupts the transfer of motor/decisional information, suffices to produce an enhanced RTE in split-brain individuals. In addition, in contrast with the RTE of normal individuals, that of total split-brain individuals was modulated as a function of a sensory manipulation. We therefore conclude that the enhanced RTE of split-brain individuals is attributable to both sensory and motor/decisional contributions. The second study investigated the CUD and the bimanual asynchrony of normal, partial split-brain, and total split-brain individuals. The CUD refers to the subtraction of mean RTs of uncrossed hand-visual hemifield combination from mean RTs of crossed hand-visual hemifield combination. In the context of our study, the asynchrony reflected the difference between the left-hand RT and the right-hand RT on each trial, irrespective of the side of presentation. The effect of sensory and attentional manipulations was assessed for both measures. Our study contributed to dissociate the CUD and bimanual asynchrony. Specifically, total split-brain individuals, but not partial split-brain individuals, showed a larger CUD than normal individuals, whereas both split-brain groups were less synchronous than normal individuals. We therefore postulate that independent processes underlie the CUD and bimanual asynchrony. Furthermore, the parallel modulation of the RTE and bimanual asynchrony across groups suggest common underlying processes for these two measures.

This thesis introduces BodyScape, a body-centric framework that accounts for how users coordinate their movements within and across their own limbs in order to interact with a wide range of devices, across multiple surfaces. It introduces a graphical notation that describes interaction techniques in terms of (1) motor assemblies responsible for performing a control task (input motor assembly) or bringing the body into a position to visually perceive output (output motor assembly), and (2) the movement coordination of motor assemblies, relative to the body or fixed in the world, with respect to the interactive environment. This thesis applies BodyScape to 1) investigate the role of support in a set of novel bimanual interaction techniques for hand-held devices, 2) analyze the competing effect across multiple input movements, and 3) compare twelve pan-and-zoom techniques on a wall-sized display to determine the roles of guidance and interference on performance. Using BodyScape to characterize interaction clarifies the role of device support on the user's balance and subsequent comfort and performance. It allows designers to identify situations in which multiple body movements interfere with each other, with a corresponding decrease in performance. Finally, it highlights the trade-offs among different combinations of techniques, enabling the analysis and generation of a variety of multi-surface interaction techniques. I argue that including a body-centric perspective when defining interaction techniques is essential for addressing the combinatorial explosion of interactive devices in multi-surface environments.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 2009. / Härtill 3 uppsatser. Även tryckt utgåva.