Hodnocení sdíleného řízení řízeného viděním pro manipulátory asistenční robotiky (ARM Control)
28. ledna 2026 aktualizováno: VA Office of Research and Development
Vývoj sdíleného řízení řízeného viděním pro asistenční robotické manipulátory
Účelem této studie je vyhodnotit nové ovládání (tj. sdílené ovládání řízené zrakem) pro asistenční robotický manipulátor namontovaný na invalidním vozíku mezi uživateli poháněných invalidních vozíků.
Tato studie se bude skládat z dotazníku o obecné demografii, zdravotních informacích a předchozích zkušenostech s asistenční technologií.
Bude také provedeno několik testů, které otestují funkci a schopnost horních končetin, jakož i prostorovou orientaci a schopnost vizualizace.
Účastníci do té doby absolvují tréninkovou fázi s asistenčním robotickým manipulátorem namontovaným na stole, aby posoudili, zda budou způsobilí k účasti ve studii.
Způsobilí účastníci přejdou do druhé školicí fáze, kde budou požádáni, aby se naučili a procvičili o něco složitější úkoly při používání sdíleného ovladače s vizuálním vedením.
Po tomto školení bude asistenční robotický manipulátor namontován na invalidní vozík účastníků a budou požádáni, aby splnili řadu každodenních úkolů ze seznamu úkolů.
Na závěr studie provedou výzkumníci krátký polostrukturovaný rozhovor s každým účastníkem a získají více informací o tom, jak účastníci vnímají snadnost použití a užitečnost sdílené kontroly řízené vizí.
Přehled studie
Postavení
Dokončeno
Podmínky
Detailní popis
Veteráni, kteří používají pohyblivá zařízení, včetně těch s vysokým stupněm poranění míchy (SCI), amyotrofickou laterální sklerózou (ALS) a roztroušenou sklerózou (MS), často trpí vážným postižením horních končetin.
Léčba a péče o postižení horních končetin často zahrnuje řadu asistenčních řešení.
Dostupnost produktů a technologický pokrok pro pomoc při manipulaci však výrazně zaostává za mobilitou.
Mnoho z těchto jedinců, navzdory své samostatné pohyblivosti, nemůže dosáhnout na sklenici vody, udělat si jednoduché jídlo a vzít si zubní kartáček.
Stále potřebují pomoc osobního pečovatele pro základní činnosti každodenního života (ADL), včetně dosahování a manipulace s předměty.
S rychlým rozvojem robotické technologie se asistenční robotické manipulátory (ARM) objevují jako životaschopné řešení pro pomoc veteránům s postižením horních končetin při plnění každodenních úkolů zahrnujících dosahování, manipulaci s předměty a manipulaci.
ARM jsou často vybaveny mnoha stupni volnosti (DOF), ale uživatelé nemohou ovládat všechny stupně volnosti současně pomocí konvenčního joysticku a potřebují poměrně často přepínat režimy, aby dokončili i jednoduché manipulační úkoly, zvláště když se ARM přiblíží. k cíli a pro manipulaci je třeba je vhodně zarovnat.
Stávající ARM tedy trpí nedostatkem účinnosti a efektivity, zejména v nestrukturovaném prostředí.
Cílem tohoto projektu je zkombinovat vizí řízené sdílené (VGS) řízení se dvěma typy úprav prostředí, aby se řešila efektivita a efektivita ARM pro použití v reálném světě.
Tyto dva typy úprav prostředí zahrnují použití komerčních nebo vlastních adaptivních nástrojů (např. držák, který pojme láhev nebo sklenici, aby je mohl otevřít ARM), a přidání základních značek (podobných QR kódům) k objektům nebo adaptivním nástrojům pro vytváření sledování založené na vidění je robustní a spolehlivé pro aplikace v reálném světě.
Řízení VGS, postavené na úpravách prostředí, umožní uživateli zahájit jakýkoli úkol přiblížením ARM k označenému objektu a ARM převzít jemnou manipulaci po detekci cíle.
Tento projekt má vyhodnotit nové ovládání mezi 16 vozíčkáři s elektrickým pohonem, kteří budou používat ARM na invalidním vozíku k dokončení sady každodenních manipulačních úkolů.
Účastníci dokončí sadu 10 manipulačních úkolů pomocí výchozí metody ovládání a nové metody ovládání VGS.
Výzkumníci budou shromažďovat výsledky měření z hlediska efektivity (tj. doby dokončení úkolu a frekvence přepínání režimů), efektivity (tj. míry úspěšnosti dokončení úkolu) a použitelnosti (tj. index zatížení úkolů NASA a škála použitelnosti systému).
Vyšetřovatelé očekávají zlepšení manipulačních funkcí veteránů s postižením horních končetin prostřednictvím praktičtější a použitelnější implementace robotického řízení založeného na vidění a technologií interakce člověk-robot.
Typ studie
Intervenční
Zápis (Aktuální)
21
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.
Studijní místa
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Spojené státy, 15240
- VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
-
-
Kritéria účasti
Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
18 let a starší (Dospělý, Starší dospělý)
Přijímá zdravé dobrovolníky
Ne
Popis
Kritéria pro zařazení:
- 18 let a starší
- používat elektrický invalidní vozík jako primární prostředek mobility
- potíže s prováděním každodenních manipulačních úkolů, jako je sáhnout po sklenici vody, otevřít ledničku a vzít si zubní kartáček
Kritéria vyloučení:
- lidé se zhoršeným zrakem
- lidé s dekubity, které jim brání v nepřetržitém sezení po delší dobu
Studijní plán
Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Jiný
- Přidělení: N/A
- Intervenční model: Přiřazení jedné skupiny
- Maskování: Žádné (otevřený štítek)
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Experimentální: Řízení řízené viděním vs Standardní řízení
Nová vlastní metoda řízení vs výchozí metoda
|
Účastníci navštíví laboratoř jednou, kde budou požádáni, aby nejprve pomocí nového vlastního vizuálně řízeného sdíleného (VGS) ovládání a po přestávce pomocí výchozího ovládání joystickem nebo přepínačem provedli sadu manipulačních úkolů pomocí robotického manipulátoru namontovaného na invalidním vozíku.
Pořadí těchto dvou metod ovládání je pevně stanoveno.
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Doba dokončení úkolu
Časové okno: Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) byl čas dokončení úkolu zaznamenán po každém pokusu pro výchozí ruční ovládání a pro VGS ovládání (2 pokusy na ovládání; 4 měření na návštěvu).
|
Každý úkol se skládal z více předem definovaných kroků (šest pro Úkol s pitím a deset pro Úkol s popcornem).
Účastníci provedli dva pokusy na každý úkol.
Doba dokončení byla definována jako celkový čas (v sekundách) potřebný k dokončení všech kroků, měřeno od startovního signálu do dokončení úkolu.
Každý krok měl 5minutový limit; pokud nebyl dokončen v tomto čase, krok byl považován za neúspěšný a byl mu přidělen maximální 5minutový časový úsek před přechodem k dalšímu kroku.
Časy dokončení úkolů byly shrnuty pomocí popisné statistiky, s průměrnými časy vypočítanými napříč všemi pokusy, včetně neúspěšných kroků s přiděleným maximálním 5minutovým časovým úsekem.
|
Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) byl čas dokončení úkolu zaznamenán po každém pokusu pro výchozí ruční ovládání a pro VGS ovládání (2 pokusy na ovládání; 4 měření na návštěvu).
|
|
Úspěšnost
Časové okno: Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) byla zaznamenána úspěšnost po každém pokusu pro výchozí ruční ovládání a pro ovládání VGS (2 pokusy na ovládání; 4 měření na návštěvu).
|
Úspěšnost byla definována jako počet úkolových kroků úspěšně dokončených v rámci 5minutového limitu z celkového počtu 12 pokusů (6 kroků provedených dvakrát) pro pitný úkol a 20 pokusů (10 kroků provedených dvakrát) pro popcornový úkol.
Každý pokus nedokončený do 5 minut byl počítán jako neúspěch.
|
Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) byla zaznamenána úspěšnost po každém pokusu pro výchozí ruční ovládání a pro ovládání VGS (2 pokusy na ovládání; 4 měření na návštěvu).
|
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
NASA Index zatížení úkolem (TLX)
Časové okno: Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) účastníci dokončili 2 výchozí manuální kontrolní testy a 2 VGS kontrolní testy; NASA-TLX byl vyplněn jednou pro každou kontrolní metodu po obou testech (2 na návštěvu).
|
Index úloh NASA (NASA-TLX) hodnotí subjektivní zátěž účastníků po dokončení všech úkolů pod každou metodou řízení.
Zahrnuje šest dimenzí: mentální nároky, fyzické nároky, časové nároky, výkon, úsilí a frustrace.
Každá dimenze je hodnocena od 0 do 100, přičemž vyšší skóre znamená větší vnímanou zátěž.
Celkový index zátěže úlohy se vypočítá jako průměr šesti dimenzionálních skóre, což vede k celkovému skóre v rozmezí 0 až 100, kde vyšší skóre představuje větší celkovou zátěž úlohy.
|
Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) účastníci dokončili 2 výchozí manuální kontrolní testy a 2 VGS kontrolní testy; NASA-TLX byl vyplněn jednou pro každou kontrolní metodu po obou testech (2 na návštěvu).
|
|
Systémová škála použitelnosti (SUS)
Časové okno: Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) účastníci dokončili 2 výchozí manuální řídicí a 2 VGS řídicí pokusy; SUS byl vyplněn jednou na každou metodu řízení po obou pokusech (2 na návštěvu).
|
Systémová škála použitelnosti (SUS) je dotazník s 10 položkami, který hodnotí vnímanou použitelnost.
Každá položka je hodnocena na 5bodové škále a celkové skóre SUS se převádí na škálu 0-100, přičemž vyšší skóre znamená lepší použitelnost.
|
Dvě návštěvy v laboratoři (<3 hodiny každá). Při každé návštěvě (pití; popcorn) účastníci dokončili 2 výchozí manuální řídicí a 2 VGS řídicí pokusy; SUS byl vyplněn jednou na každou metodu řízení po obou pokusech (2 na návštěvu).
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Dan Ding, PhD, VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
Termíny studijních záznamů
Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
13. dubna 2022
Primární dokončení (Aktuální)
21. června 2024
Dokončení studie (Aktuální)
30. června 2024
Termíny zápisu do studia
První předloženo
18. března 2020
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
24. března 2020
První zveřejněno (Aktuální)
26. března 2020
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
17. února 2026
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
28. ledna 2026
Naposledy ověřeno
1. ledna 2026
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
- B3242-R
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
NE
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Ne
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
Ano
produkt vyrobený a vyvážený z USA
Ne
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .