Kosketusapuvälineiden testaaminen sokeilla
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Yksityiskohtainen kuvaus
Perinteiset kuvat ja grafiikat, kuten matemaattiset kaaviot tai kaaviot, eivät ole heikkonäköisten ja sokeiden käytettävissä. Sen sijaan sokeille ja heikkonäköisille ihmisille on perinteisesti käytetty kosketusapuvälineitä abstraktien käsitteiden välittämiseen. Tuntemukselliset apuvälineet eivät kuitenkaan voi välittää yhtä rikasta tai tiheää tietoa kuin perinteinen visuaalinen grafiikka, mikä rajoittaa heikkonäköisten ja sokeiden ammattilaisten riippumattomuutta ja pääsyä ansiokkaaseen STEM-työhön.
Ensisijainen syy siihen, miksi kosketusapuvälineet ovat huonompia kuin visuaalinen grafiikka, on se, että kosketusapuvälineet on valmistettu fyysisten kohoumien, viivojen ja tarrojen yhdistelmästä. Liian monien yksityiskohtien sijoittaminen yhteen kosketusapuvälineeseen tulee nopeasti lukitsemattomaksi käyttäjälle, koska erilaiset kohoumat, viivat ja tekstuurit sumentuvat yhteen, mikä tunnetaan nimellä "taktiili sotku".
Tämän projektin tavoitteena on luoda rikkaampia tuntoapuvälineitä käyttämällä materiaalikemiaa luomaan tuntoaistimuksia kosketusapuvälineissä vaihtoehtona perinteisille fysikaalisille kohouksille, viivoille tai tekstuureille. Näitä materiaaleja käytetään yleisesti kotitaloustuotteissa, mutta niitä ei ole vielä käytetty kosketusapuvälineiden parantamiseen. Onnistuneita tuloksia ovat esimerkiksi se, että heikkonäköiset tai sokeat kohteet tunnistavat tuntomateriaalistamme valmistetut esineet nopeammin kuin perinteiset tuntoapuvälineet, tai onnistuneesti tunnistamaan useampia luokkia matemaattisella juonella kuin nykyisillä tuntoapuvälineillä on mahdollista.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Delaware
-
Newark, Delaware, Yhdysvallat, 19711
- Rekrytointi
- University of Delaware
-
Ottaa yhteyttä:
- Charles Dhong
- Puhelinnumero: 302-831-2828
- Sähköposti: cdhong@udel.edu
-
Ottaa yhteyttä:
- Cynthia Papettas
- Puhelinnumero: 3022796766
- Sähköposti: cpap@Udel.edu
-
Päätutkija:
- Charles Dhong, PhD
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Lapsi
- Aikuinen
- Vanhempi Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Näkövammaisuus: Osallistujien tulee olla sokeita tai näkövammaisia yli 10 vuotta, joko synnynnäisesti tai hankittuina.
- Kosketusapuvälineiden käyttö: Osallistujien on käytettävä tuntoapuvälineitä säännöllisesti.
- Matemaattiset tiedot: Osallistujilla tulee olla perustiedot matemaattisista kaavioista, jotka vastaavat vähintään lukion geometriaa.
Poissulkemiskriteerit:
- Raajojen sairaudet: Osallistujat, joilla on amputaatiot tai ulkoraajojen sairaudet, jotka vaikuttavat käsien käyttöön, suljetaan pois.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei satunnaistettu
- Inventiomalli: Peräkkäinen tehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Tunnistaa ja syntetisoi suurikontrastisia kosketusmateriaaleja ilman fyysisiä ominaisuuksia
Muutamien aiemmin tunnistamien materiaalien tutkijoiden lisäksi ei tiedetä, mitkä materiaalit ovat hyödyllisiä tuntoaistien luomisessa.
Tavalliset materiaaliominaisuudet, kuten kitkakerroin tai hydrofiilisyys, eivät ole riittävän yksityiskohtaisia kitkavoimien ennustamiseksi tarkasti, mikä on kosketusärsykkeiden perusta.
Tutkijat käyttävät asiantuntemusta yhdistäessään tuntoaistimuksia kemialliseen rakenteeseen mekaanisen testauksen, teorian ja ihmiskokeiden avulla.
Tutkijoiden tavoitteena on tunnistaa materiaaleja, jotka johtavat suureen kosketuskontrastiin ilman fyysisiä ominaisuuksia.
(Tutkijat määrittelevät tuntokontrastin suuriksi kitkan eroiksi, jotka ihmiset voivat helposti erottaa vapaan tuntotutkimuksen aikana.)
|
Tutkijat suunnittelevat erikorkuisia, -välisiä, -halkaisijaisia ja -muotoisia kohoumia (pyöristetty yläosa, litteä yläosa, kulmikas yläosa), jotka antavat tarkan määrän mekaanista ärsytystä sormelle.
Koehenkilöiltä kysytään, voisivatko he havaita kolhua pinnassa, ja heitä neuvotaan tekemään tuomio nopeasti (
Tutkijat valmistavat ja karakterisoivat kaksi erileveistä nyssyä (vaihtelevat 150 μm:stä 3 kertaa kohoumien leveyteen, perustuen valmistusresoluutioon, joka on saatavilla kaupallisissa kosketusapukoneissa).
Koehenkilöitä pyydetään juoksemaan sormellaan kahden iskun poikki (kaksi iskua muodostavat aina viivan, joten tutkijoiden ei tarvitse pyytää koehenkilöitä suuntaamaan sormiaan) nopeasti ja kysytään, tunsivatko he yhden tai kaksi iskua.
Tutkijat päällystävät yksittäisiä kohoumia designmateriaaleillamme (joissa on funktionaalisia alkyyli- ja aminoryhmiä) parantaakseen mekaanisia ärsykkeitä yhdestä iskusta.
Tämän jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan samanlainen koe kuin "yksittäiskuvan tarkkuuden" ja "optimaalisen iskujen välisen etäisyyden" testi.
("Huomaatko kuhmua?" tai "tuntitko yhden tai kaksi kolhua").
|
|
Kokeellinen: Suunnittelumateriaaleilla kosketusapuvälineiden rakentaminen juonteisiin, peleihin ja esineiden merkitsemiseen
Tutkijat rakentavat staattisia tuntoapuvälineitä designmateriaaleista eli silaaneista ja polymeeripinnoitteista.
Näitä apuvälineitä ovat matemaattinen juoni, lautapeli ja simuloitu raha.
Tutkijat vertailevat designmateriaaleista ja fyysisistä ominaisuuksista valmistettujen hybridi-takioiden nopeutta, tarkkuutta ja tiedon määrää perinteisiin, vain töyssyillä valmistettuihin tuntoapuvälineisiin.
|
Tutkijat suunnittelevat erikorkuisia, -välisiä, -halkaisijaisia ja -muotoisia kohoumia (pyöristetty yläosa, litteä yläosa, kulmikas yläosa), jotka antavat tarkan määrän mekaanista ärsytystä sormelle.
Koehenkilöiltä kysytään, voisivatko he havaita kolhua pinnassa, ja heitä neuvotaan tekemään tuomio nopeasti (
Tutkijat valmistavat ja karakterisoivat kaksi erileveistä nyssyä (vaihtelevat 150 μm:stä 3 kertaa kohoumien leveyteen, perustuen valmistusresoluutioon, joka on saatavilla kaupallisissa kosketusapukoneissa).
Koehenkilöitä pyydetään juoksemaan sormellaan kahden iskun poikki (kaksi iskua muodostavat aina viivan, joten tutkijoiden ei tarvitse pyytää koehenkilöitä suuntaamaan sormiaan) nopeasti ja kysytään, tunsivatko he yhden tai kaksi iskua.
Tutkijat päällystävät yksittäisiä kohoumia designmateriaaleillamme (joissa on funktionaalisia alkyyli- ja aminoryhmiä) parantaakseen mekaanisia ärsykkeitä yhdestä iskusta.
Tämän jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan samanlainen koe kuin "yksittäiskuvan tarkkuuden" ja "optimaalisen iskujen välisen etäisyyden" testi.
("Huomaatko kuhmua?" tai "tuntitko yhden tai kaksi kolhua").
|
|
Kokeellinen: Optimaalinen muotoilu kohoumien ja design-materiaalien kosketusapuvälineissä
Koska tuntoteknologioiden standardoituja menetelmiä tai vertailuarvoja ei ole, tunnetut tuntoherkkyyden rajat kavennettiin millimetreistä, mikroneista nanometreihin viimeisen 10 vuoden aikana käyttämällä metallilankoja, ryppyisiä muoveja ja silaaneja.
Tutkijat määrittävät perinteisten kohoumien optimaalisen rakenteen, joka tuottaa suurimman kosketusärsykkeen pienimmällä alueella.
Tutkijat odottavat saavansa selville, että nykyiset kohoumat ovat suurempia kuin on tarpeen ja että samat tiedot voitaisiin sijoittaa pienemmälle alueelle (suurempi informaatiotiheys).
Tämän jälkeen tutkijat lisäävät kohoumia suunnittelumateriaaleilla lisätäkseen kosketusärsytystä kolahdusta, mikä mahdollistaa jopa pienempien kohoumien lisäävän tiedon tiheyttä.
Optimaalisten suunnittelumenetelmien lisäksi tutkijoiden kvantitatiiviset menetelmät, jotka mahdollistavat mekaanisen ärsykkeen tekemisen riippuvaiseksi muuttujaksi, toimivat myös benchmarkina kosketusapuvälineiden välillä.
|
Tutkijat suunnittelevat erikorkuisia, -välisiä, -halkaisijaisia ja -muotoisia kohoumia (pyöristetty yläosa, litteä yläosa, kulmikas yläosa), jotka antavat tarkan määrän mekaanista ärsytystä sormelle.
Koehenkilöiltä kysytään, voisivatko he havaita kolhua pinnassa, ja heitä neuvotaan tekemään tuomio nopeasti (
Tutkijat valmistavat ja karakterisoivat kaksi erileveistä nyssyä (vaihtelevat 150 μm:stä 3 kertaa kohoumien leveyteen, perustuen valmistusresoluutioon, joka on saatavilla kaupallisissa kosketusapukoneissa).
Koehenkilöitä pyydetään juoksemaan sormellaan kahden iskun poikki (kaksi iskua muodostavat aina viivan, joten tutkijoiden ei tarvitse pyytää koehenkilöitä suuntaamaan sormiaan) nopeasti ja kysytään, tunsivatko he yhden tai kaksi iskua.
Tutkijat päällystävät yksittäisiä kohoumia designmateriaaleillamme (joissa on funktionaalisia alkyyli- ja aminoryhmiä) parantaakseen mekaanisia ärsykkeitä yhdestä iskusta.
Tämän jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan samanlainen koe kuin "yksittäiskuvan tarkkuuden" ja "optimaalisen iskujen välisen etäisyyden" testi.
("Huomaatko kuhmua?" tai "tuntitko yhden tai kaksi kolhua").
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Aika kosketuslautapelin viimeistelyyn.
Aikaikkuna: Välittömästi tällä kosketusapuvälineellä tehdyn ihmiskokeen jälkeen (vuoden 3 lopussa)
|
Osallistujia, jotka menestyivät Outcome 1 -tehtävässä, heitä pyydetään pelaamaan kosketuslautapeliä, joka muistuttaa "kouruja ja tikkaita".
He pelaavat toista kahdesta versiosta, joista ensimmäinen versio satunnaistetaan osallistujien kesken.
Yhdessä versiossa kourut ja tikkaat on valmistettu perinteisistä fyysisistä ominaisuuksista.
Toisessa versiossa kouruissa ja tikkaissa on fyysisten ominaisuuksiensa lisäksi kosketuspinnoitteet.
Osallistujille annetaan ennalta valittu luettelo liikkumispaikoista, jotka normalisoivat vain fyysisillä ominaisuuksilla tehdyn laudan välisen reitin verrattuna fyysisillä ominaisuuksilla ja kosketuspinnoitteilla tehdyn laudan välillä.
Osallistujat ajoitetaan sen mukaan, kuinka nopeasti he lopettavat lautapelin, ja kahden eri laudan välistä valmistumisaikaa verrataan.
|
Välittömästi tällä kosketusapuvälineellä tehdyn ihmiskokeen jälkeen (vuoden 3 lopussa)
|
|
Väärennetyn rahan laskentatehtävän onnistumisprosentti.
Aikaikkuna: Välittömästi tällä kosketusapuvälineellä tehdyn ihmiskokeen jälkeen (vuoden 4 lopussa)
|
Osallistujat saavat satunnaisen kokoelman 3-5 väärennettyä seteliä, joiden seteleiden nimellisarvot edustavat erilaista kosketeltavaa pinnoitetta.
Tutustumisen ja koulutuksen jälkeen osallistujille annetaan satunnainen kokoelma 3-5 väärennettyä seteliä ja heitä pyydetään antamaan kädessään olevien seteleiden summa.
Osallistujia arvioidaan sen perusteella, ovatko heidän vastauksensa oikein.
Tämä toistetaan 15 kertaa.
|
Välittömästi tällä kosketusapuvälineellä tehdyn ihmiskokeen jälkeen (vuoden 4 lopussa)
|
|
Menestysaika väärennetyn rahan laskentatehtävän suorittamiseen.
Aikaikkuna: Välittömästi tällä kosketusapuvälineellä tehdyn ihmiskokeen jälkeen (vuoden 4 lopussa)
|
Osallistujat saavat satunnaisen kokoelman 3-5 väärennettyä seteliä, joiden seteleiden nimellisarvot edustavat erilaista kosketeltavaa pinnoitetta.
Tutustumisen ja koulutuksen jälkeen osallistujille annetaan satunnainen kokoelma 3-5 väärennettyä seteliä ja heitä pyydetään antamaan kädessään olevien seteleiden summa.
Osallistujia arvioidaan sen mukaan, kuinka nopeasti he suorittivat tehtävän.
Tämä toistetaan 15 kertaa.
|
Välittömästi tällä kosketusapuvälineellä tehdyn ihmiskokeen jälkeen (vuoden 4 lopussa)
|
|
Onnistumisprosentti neljän maan BKT:n (bruttokansantuotteen) taktiilisen numeerisen kaavion oikeasta tulkinnasta.
Aikaikkuna: Välittömästi ihmiskokeiden jälkeen (vuoden 2 puoliväli)
|
Tutkijat luovat neljän maan BKT:sta kosketuskuvaajan xy-kuvaajalla.
Eri maat on merkitty perinteisten viivojen tai katkoviivojen yhdistelmällä ja kosketuspinnoitteella tehdyllä viivalla.
Käyrän kolmessa kohdassa x-akselilla sen maan suhteellinen BKT muuttuu, jolla on eniten.
Osallistujia pyydetään ilmoittamaan, mikä maa on korkein BKT ja pienin näissä kolmessa paikassa.
Ensisijainen tulosmittari on, jos osallistujat antavat onnistuneesti oikean arvon, kun kysytään, mikä on maan X BKT tietyllä arvolla.
Tarkemmin sanottuna oikea vastausprosentti kussakin maassa.
Käytössä on neljä maata, joista kolme on merkitty fyysisillä ominaisuuksilla ja neljäs merkitty kosketusnäyttöpinnoitteella.
|
Välittömästi ihmiskokeiden jälkeen (vuoden 2 puoliväli)
|
|
Bruttokansantuotteen juonen kosketusapu käytettävyys.
Aikaikkuna: Välittömästi ihmiskokeiden jälkeen (vuoden 2 puoliväli)
|
Tutkijat luovat neljän maan BKT:sta kosketuskuvaajan xy-kuvaajalla. Eri maat on merkitty perinteisten viivojen tai katkoviivojen yhdistelmällä ja kosketuspinnoitteella tehdyllä viivalla. Käyrän kolmessa kohdassa x-akselilla sen maan suhteellinen BKT muuttuu, jolla on eniten. Osallistujia pyydetään ilmoittamaan, mikä maa on korkein BKT ja pienin näissä kolmessa paikassa. Toissijaisia tulosmittauksia ovat kosketusapuvälineen käytettävyys Likert-asteikolla, sen mukavuus, tuntopinnoitteen erottuvuus fyysisiin ominaisuuksiin verrattuna sekä vapaa palaute käytettävyydestä. Otsikko: GDP Plot Käytettävyys Min.: 0 Max: 6 Mitä korkeampi pistemäärä, sitä parempi on kosketuskuvan tulos/käytettävyys. |
Välittömästi ihmiskokeiden jälkeen (vuoden 2 puoliväli)
|
|
Käytettävyys ja yleinen palaute
Aikaikkuna: Opintojen loppuun mennessä, 4 vuotta.
|
Kliiniseen tutkimukseen osallistuvia koehenkilöitä pyydetään antamaan palautetta käytettävyydestä ja mieltymyksistään tutkimuksessa käyttöön otettujen tuntoapuvälineiden suhteen. Arviointi suoritetaan muokatulla Likert-asteikolla. Tämän tuloksen tavoitteena on kerätä subjektiivisia kokemuksia uusien kosketusapuvälineiden käytöstä kokeiden aikana. Koko tutkimuksen ajan osallistujia pyydetään jatkuvasti kommentoimaan käytettävyyttä ja mieltymyksiä kosketusapuvälineen perusteella. Tämä jatkuva palaute mahdollistaa kattavan ymmärryksen heidän kokemuksistaan ajan myötä. Muokattu Likert-asteikko: Täysin eri mieltä eri mieltä jokseenkin eri mieltä Neutraali jokseenkin samaa mieltä samaa mieltä Täysin samaa mieltä Erittäin samaa mieltä Poikkeuksellisen samaa mieltä Otsikko: Kosketusapuvälineen käytettävyys Min.: 1 Maks.: 9 Mitä korkeampi pistemäärä, sitä parempi on tuntoapuvälineen tulos/käytettävyys. |
Opintojen loppuun mennessä, 4 vuotta.
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 372362
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .