전동 휠체어 운전 기술의 가상 현실 기반 테스트

이 연구는 유효성 및 신뢰성 테스트를 통해 실험적이고 반복적인 측정 설계를 가지고 있습니다. 연구의 1단계에서 우리는 컴퓨터 기반 및 VR 기반 테스트 환경을 제공하는 데 필요한 소프트웨어를 설계하고 개발했습니다. 연구의 2단계에서 우리는 1단계의 설계 반복을 개선하고 31명의 전기식 전동 휠체어(EPW) 사용자 샘플을 모집하고 실제 시스템의 신뢰성을 평가하기 위해 임상의 풀을 사용하여 시뮬레이터 기반 주행 평가를 제공했습니다. 그리고 가상 환경에서.

2단계: 연구 프로토콜:

실험 설정:

VRSIM은 2개의 디스플레이 옵션, 6' X 8' 후면 투사 스크린 3개(시야 160°)(VR 스크린) 및 단일 22인치 데스크탑 모니터(시야 90°)(PC 스크린)로 구성되었으며, 둘 다 첫 번째 -사람 관점 관점(Fig.1). 가상 환경은 주방이 있는 실내 사무실 공간의 시뮬레이션으로 구성되었습니다. 라운지 공간과 사무실이 늘어선 복도 세트로 PMRT의 작업을 통합했습니다(그림 2). 참가자는 휠체어의 구동 휠과 인터페이스하는 이중 롤러('Rollers ON' 주행 모드)를 사용하거나 맞춤형 소프트웨어('Rollers OFF' 주행 모드)를 통해 계측된 휠체어 조이스틱을 사용하여 VRSIM과 상호 작용했습니다. 맞춤형 소프트웨어는 비례 파생 수학적 모델을 사용하여 가상 환경 내에서 EPW의 실제 동작을 시뮬레이션합니다. VRSIM은 2가지 디스플레이 옵션과 2가지 사용자 입력 양식으로 설계되어 바쁜 휠체어 클리닉(롤러가 있는 훨씬 몰입감 있는 VR 화면 사용) 또는 사용자의 집과 같은 다양한 설정에서 다양한 인터페이스로 이러한 시스템을 사용할 가능성을 평가합니다. (사용자 개인용 컴퓨터와 맞춤형 조이스틱 사용).

VRSIM의 "배우/운전자"는 시중에서 판매되는 표준 EPW 전동 휠체어(폭 0.671m, 길이 0.701m)에 앉아 있는 사람의 가상 모델이었습니다. 가상 장애물에 대한 가상 휠체어의 실시간 위치를 나타내는 수평 슬라이더 막대가 이 버전에 추가되었습니다(그림 1, 2). 이것은 의자가 장애물에 너무 가까울 때, 특히 장애물이 운전자 뒤에 있을 때 경고를 표시하는 데 도움이 되었습니다. 참가자는 반투명 풍선으로 표시되는 미리 설정된 이정표 마커를 터치하거나 통과하는 화살표로 표시된 코스를 따라 운전해야 합니다. 순차적으로 표시된 이정표는 가상 PMRT의 작업을 정의했습니다. 참가자들은 가능한 한 빠르고 정확하게 모든 작업을 완료하도록 지시 받았습니다. 실제 운전 평가를 위해 사무실 공간에 동등한 PMRT 운전 코스가 차트로 작성되었습니다.

데이터 수집:

정보에 입각한 동의 후 참가자는 가상 운전 코스 내에서 최대 2회의 연습 세션을 수행했습니다. 참가자들은 VRSIM의 선형 및 각속도 게인에 대해 1.0에서 4.0 사이의 값이 선택된 것을 기반으로 실습 중에 VRSIM에서 자신의 편안함과 통제력 수준을 보고했습니다. 또한 참가자들에게 휠체어에 사전 프로그래밍된 다른 운전 프로필을 선택하도록 요청했습니다(예: 최적의 주행 속도를 얻기 위해 일상 주행 프로파일과 유사하게 "실내" 프로파일). 운전 세션 사이에 5-10분의 선택적 휴식이 제공되었습니다. PC와 VR 화면 모두에서 참가자는 전체 주행 코스를 통과했습니다. Rollers ON 주행 모드 2회, Rollers OFF 주행 모드 1회, 실제 PMRT 주행 코스 1회 총 5가지 운전 조건(표 1). 5가지 운전 조건의 순서를 설정하기 위해 균형 잡힌 무작위 배정 방식이 사용되었습니다.

작업치료사 1명, 물리치료사 3명, 의사 2명으로 구성된 6명의 임상의 집단에서 2명의 임상의사가 각 참가자의 평가팀으로 무작위로 배정되었습니다. 팀에는 전동 휠체어 운전 평가에서 5년 이상의 경험이 있는 공인 보조 기술 전문가 1명이 항상 있었습니다. 배정된 임상의는 다음 기준을 사용하여 모든 운전 시도 동안 모든 PMRT 작업을 독립적으로 채점했습니다. 4: 독립적으로 완료, 3: 여러 번의 시도와 경미한 사고를 요구하면서 주저 없이 완료, 2: 운전자 또는 다른 사람에게 해를 끼칠 수 있는 심각한 사고를 저지름, 1 : 작업을 완료할 수 없습니다. 각 임상의는 각 시도에 대해 별도의 PMRT 점수 시트를 가졌습니다.

반복 테스트:

피험자는 5가지 테스트 시나리오를 모두 두 번 겪었고 2주 이내에 두 번째 방문을 했습니다.