Sähköpyörätuolin ajotaitojen virtuaalitodellisuuteen perustuva testaus

Tässä tutkimuksessa on kokeellinen, toistuva mittaussuunnittelu validiteetti- ja luotettavuustestauksella. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa suunnittelimme ja kehitimme tietokonepohjaisten ja VR-pohjaisten testausympäristöjen toimittamiseen tarvittavat ohjelmistot. Tutkimuksen toisessa vaiheessa paransimme vaiheen I suunnitteluiteraatioita, rekrytoimme 31 Electric Power -pyörätuolin (EPW) käyttäjän otoksen ja suoritimme simulaattoripohjaisen ajo-arvioinnin kliinikoiden avulla arvioidaksemme järjestelmän luotettavuutta todellisessa maailmassa. ja virtuaaliympäristöissä.

Vaihe II: Tutkimuspöytäkirja:

Kokeellinen kokoonpano:

VRSIM koostui kahdesta näyttövaihtoehdosta, kolmesta 6" x 8" taaksepäin projisoidusta näytöstä (näkökenttä 160°) (VR-näytöt) ja yhdestä 22" pöytätietokoneen näytöstä (näkökenttä 90°) (PC-näytöt), molemmissa oli ensimmäinen -henkilön näkökulma (kuva 1). Virtuaaliympäristö koostui simulaatiosta sisätoimistotilasta keittiöllä; Oleskelutila ja toimistojen reunustamat käytävät sisälsivät PMRT:n tehtävät (kuva 2). Osallistujat olivat vuorovaikutuksessa VRSIM:n kanssa joko käyttämällä kaksoisrullia, jotka liittyivät pyörätuolin vetopyöriin ("Rollers ON" -ajotila) tai käyttämällä instrumentoitua pyörätuolin ohjaussauvaa mukautetun ohjelmiston kautta ("Rollers OFF" -ajotila). Mukautettu ohjelmisto käyttää suhteellista johdannaista matemaattista mallia simuloidakseen EPW:n todellista liikettä virtuaaliympäristössä. VRSIM suunniteltiin kahdella näyttövaihtoehdolla ja kahdella käyttäjän syöttötavalla arvioimaan tällaisen järjestelmän käyttökelpoisuutta erilaisilla liitännöillä erilaisissa olosuhteissa, kuten kiireisessä pyörätuoliklinikalla (käyttäen paljon mukaansatempaavia VR-näyttöjä rullilla) tai käyttäjän kotona. (käyttäjän henkilökohtaisella tietokoneella ja mukautetulla ohjaussauvalla).

VRSIM:n "näyttelijä/kuljettaja" oli virtuaalinen malli henkilöstä, joka istui tavallisessa kaupallisesti saatavilla olevassa EPW-sähköpyörätuolissa (leveys 0,671 m, pituus 0,701 m). Tähän versioon lisättiin vaakasuora liukusäädin, joka osoitti virtuaalisen pyörätuolin reaaliaikaisen sijainnin virtuaalisten esteiden suhteen (Kuva 1, 2). Tämä auttoi näyttämään varoituksia, kun tuoli oli liian lähellä esteitä, varsinkin kun esteet olivat kuljettajan takana. Osallistujien odotettiin ajavan kurssia, joka oli merkitty nuolilla, jotka koskettavat tai kulkivat ennalta asetettujen virstanpylväiden merkkien läpi, joita merkitsivät puoliksi läpinäkyvät ilmapallot. Nämä peräkkäin näytettävät virstanpylväät määrittelivät virtuaalisen PMRT:n tehtävät. Osallistujia kehotettiin suorittamaan jokainen tehtävä mahdollisimman nopeasti ja tarkasti. Vastaava PMRT-ajokurssi kartoitettiin toimistotilaan tosielämän ajoarviointia varten.

Tiedonkeruu:

Tietoisen suostumuksen jälkeen osallistujat suorittivat jopa 2 harjoitusta virtuaalisen ajokurssin aikana. Osallistujat ilmoittivat mukavuudestaan ​​ja hallinnastaan ​​VRSIM:ssä harjoituksen aikana, jonka perusteella VRSIM:n lineaarisen ja kulmanopeuden vahvistuksille valittiin arvo välillä 1,0 - 4,0. Lisäksi osallistujia pyydettiin valitsemaan erilainen esiohjelmoitu ajoprofiili pyörätuoliinsa (esim. "sisäprofiili", joka oli samanlainen kuin heidän päivittäisen ajoprofiilinsa optimaalisen ajonopeuden saavuttamiseksi. Ajokertojen välissä pidettiin valinnaisia ​​5-10 minuutin taukoja. Sekä PC- että VR-näytöillä osallistujat ajoivat läpi koko ajokurssin: kaksi kokeilua Rollers ON -ajotilassa, yksi kokeilu Rollers OFF -ajotilassa ja yksi koe todellisessa PMRT-ajokurssissa, jotka koostuivat yhteensä 5 ajo-olosuhteita (taulukko 1). Viiden ajo-olosuhteiden järjestyksen asettamiseen käytettiin tasapainoista satunnaisjärjestelmää.

Kuuden lääkärin ryhmästä, joka koostui 1 toimintaterapeutista, 3 fysioterapeutista ja 2 lääkäristä, 2 kliinikkoa valittiin satunnaisesti kunkin osallistujan arviointitiimiin. Tiimissä oli aina yksi sertifioitu avustavan teknologian ammattilainen, jolla on yli 5 vuoden kokemus sähköpyörätuoliajon arvioinnista. Nimetyt lääkärit arvioivat itsenäisesti jokaisen PMRT-tehtävän kaikissa ajokokeissa seuraavilla kriteereillä: 4: suoritettu itsenäisesti, 3: suoritettu epäröivästi, vaatien useita kokeita ja pieniä onnettomuuksia, 2: syyllistyy vakaviin onnettomuuksiin, jotka voivat aiheuttaa vahinkoa kuljettajalle tai muille ihmisille, 1 : ei voi suorittaa tehtävää. Jokaisella kliinikolla oli erillinen PMRT-pisteytystaulukko jokaista tutkimusta varten.

Toista testaus:

Koehenkilöt kävivät läpi kaikki viisi testausskenaariota kahdesti, ja he palasivat toiselle käynnille aikaisintaan 2 viikon kuluttua.