Ocena współdzielonej kontroli wizyjnej dla manipulatorów robotyki wspomagającej (ARM Control)
28 stycznia 2026 zaktualizowane przez: VA Office of Research and Development
Opracowanie współdzielonej kontroli wspomaganej wizją dla pomocniczych manipulatorów robotów
Celem tego badania jest ocena nowego sterowania (tj. współdzielonej kontroli kierowanej wzrokowo) dla wspomaganego manipulatora robota montowanego na wózku inwalidzkim wśród użytkowników wózków inwalidzkich z napędem.
Badanie to będzie składać się z kwestionariusza dotyczącego ogólnych danych demograficznych, informacji zdrowotnych i wcześniejszych doświadczeń z technologią wspomagającą.
Zostanie również przeprowadzonych kilka testów w celu sprawdzenia funkcji i zdolności kończyn górnych, a także w celu sprawdzenia orientacji przestrzennej i zdolności wizualizacji.
Do tego czasu uczestnicy przechodzą fazę szkolenia z pomocniczym manipulatorem robotem zamontowanym na stole, aby ocenić, czy kwalifikują się do udziału w badaniu.
Kwalifikujący się uczestnicy przejdą do drugiej fazy szkolenia, w której zostaną poproszeni o nauczenie się i przećwiczenie nieco bardziej złożonych zadań przy użyciu współdzielonego kontrolera ze sterowaniem wizyjnym.
Po tym szkoleniu asystujący manipulator robotyczny zostanie zamontowany na wózku inwalidzkim uczestników i zostanie poproszony o wykonanie szeregu codziennych zadań z listy zadań.
Na zakończenie badania badacze przeprowadzą krótką, częściowo ustrukturyzowaną rozmowę z każdym uczestnikiem i uzyskają lepszy wgląd w to, jak uczestnicy postrzegają łatwość obsługi i użyteczność współdzielonej kontroli sterowanej wizją.
Przegląd badań
Status
Zakończony
Szczegółowy opis
Weterani korzystający z zasilanych urządzeń do poruszania się, w tym ci z urazem rdzenia kręgowego wysokiego stopnia (SCI), stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) i stwardnieniem rozsianym (MS), często doświadczają poważnych upośledzeń kończyn górnych.
Zarządzanie i opieka nad upośledzeniami kończyn górnych często obejmuje szereg rozwiązań wspomagających.
Jednak dostępność produktów i zaawansowanie technologiczne w zakresie wspomagania manipulacji pozostają daleko w tyle za mobilnością.
Wiele z tych osób, mimo niezależnej mobilności, nie może sięgnąć po szklankę wody, zrobić prostego posiłku, wziąć do ręki szczoteczki do zębów.
Nadal wymagają pomocy osobistego opiekuna w podstawowych czynnościach życia codziennego (ADL), obejmujących sięganie i manipulowanie przedmiotami.
Wraz z szybkim rozwojem technologii robotyki, wspomagające manipulatory robotyczne (ARM) stają się realnym rozwiązaniem pomagającym weteranom z upośledzeniem kończyn górnych w wykonywaniu codziennych zadań obejmujących sięganie, przenoszenie przedmiotów i manipulację.
ARM są często wyposażone w wiele stopni swobody (DOF), ale użytkownicy nie mogą kontrolować wszystkich DOF w tym samym czasie za pomocą konwencjonalnego joysticka i muszą często przełączać tryby, aby wykonać nawet proste zadania manipulacyjne, zwłaszcza gdy ARM zbliża się do celu i muszą być odpowiednio ustawione, aby można było nimi manipulować.
Tak więc istniejące ARM cierpią z powodu braku wydajności i skuteczności, zwłaszcza w nieustrukturyzowanym środowisku.
Celem tego projektu jest połączenie współdzielonej kontroli wizyjnej (VGS) z dwoma rodzajami modyfikacji środowiska, aby zająć się skutecznością i wydajnością ARM do użytku w świecie rzeczywistym.
Dwa rodzaje modyfikacji środowiska obejmują używanie komercyjnych lub niestandardowych narzędzi adaptacyjnych (np. uchwytu, który może pomieścić butelkę lub słoik, aby ARM mógł go otworzyć) oraz dodawanie znaczników odniesienia (podobnych do kodów QR) do obiektów lub narzędzi adaptacyjnych do tworzenia śledzenie wizyjne solidne i niezawodne w rzeczywistych zastosowaniach.
Oparta na modyfikacjach środowiska kontrola VGS pozwoli użytkownikowi zainicjować dowolne zadanie poprzez zbliżenie ARM do oznaczonego obiektu, a ARM przejmie precyzyjną manipulację po wykryciu celu.
Ten projekt ma na celu ocenę nowego sterowania wśród 16 użytkowników wózków inwalidzkich z napędem, którzy będą używać zamontowanego na wózku inwalidzkim ramienia ARM do wykonania zestawu codziennych zadań związanych z manipulacją.
Uczestnicy wykonają zestaw 10 zadań manipulacyjnych przy użyciu domyślnej metody kontroli oraz nowej metody kontroli VGS.
Badacze będą zbierać miary wyników pod względem wydajności (tj. czasu ukończenia zadania i częstotliwości przełączania trybu), skuteczności (tj. wskaźnika powodzenia ukończenia zadania) i użyteczności (tj. indeksu obciążenia zadaniami NASA i skali użyteczności systemu).
Badacze spodziewają się poprawy funkcji manipulacyjnych weteranów z upośledzeniem kończyn górnych poprzez bardziej praktyczne i użyteczne wdrożenie sterowania robotycznego opartego na wizji i technologii interakcji człowiek-robot.
Typ studiów
Interwencyjne
Zapisy (Rzeczywisty)
21
Faza
- Nie dotyczy
Kontakty i lokalizacje
Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.
Lokalizacje studiów
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Stany Zjednoczone, 15240
- VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
-
-
Kryteria uczestnictwa
Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.
Kryteria kwalifikacji
Wiek uprawniający do nauki
18 lat i starsze (Dorosły, Starszy dorosły)
Akceptuje zdrowych ochotników
Nie
Opis
Kryteria przyjęcia:
- 18 lat i więcej
- korzystanie z elektrycznego wózka inwalidzkiego jako podstawowego środka poruszania się
- zgłaszane przez siebie trudności w wykonywaniu codziennych czynności manipulacyjnych, takich jak sięganie po szklankę wody, otwieranie lodówki i podnoszenie szczoteczki do zębów
Kryteria wyłączenia:
- osoby z zaburzeniami widzenia
- osoby z odleżynami, które uniemożliwiają im nieprzerwane siedzenie przez dłuższy czas
Plan studiów
Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.
Jak projektuje się badanie?
Szczegóły projektu
- Główny cel: Inny
- Przydział: Nie dotyczy
- Model interwencyjny: Zadanie dla jednej grupy
- Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)
Broń i interwencje
Grupa uczestników / Arm |
Interwencja / Leczenie |
|---|---|
|
Eksperymentalny: Sterowanie wizyjne vs Sterowanie domyślne
Nowa metoda sterowania niestandardowego vs metoda domyślna
|
Uczestnicy odbędą jedną wizytę w laboratorium, gdzie poprosi się ich o wykonanie zestawu zadań manipulacyjnych za pomocą zamontowanego na wózku inwalidzkim manipulatora robotycznego, najpierw z wykorzystaniem nowego, niestandardowego sterowania współdzielonego z wizją (VGS), a po przerwie – z wykorzystaniem standardowego sterowania joystickiem lub przełącznikiem.
Kolejność dwóch metod sterowania jest ustalona.
|
Co mierzy badanie?
Podstawowe miary wyniku
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Czas realizacji zadania
Ramy czasowe: Dwie wizyty laboratoryjne (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) czas wykonania zadania został zarejestrowany po każdej próbie dla domyślnej kontroli manualnej i dla kontroli VGS (2 próby na kontrolę; 4 pomiary na wizytę).
|
Każde zadanie składało się z wielu wstępnie zdefiniowanych kroków (sześć dla Zadania z Piciem i dziesięć dla Zadania z Popcornem).
Uczestnicy wykonywali dwie próby na zadanie.
Czas wykonania definiowano jako całkowity czas (w sekundach) potrzebny do wykonania wszystkich kroków, mierzony od sygnału rozpoczęcia do ukończenia zadania.
Każdy krok miał 5-minutowy limit; jeśli nie został ukończony w tym czasie, krok uważano za nieudany i przypisywano mu maksymalny 5-minutowy czas trwania przed przejściem do następnego kroku.
Czasy wykonania zadań podsumowano za pomocą statystyk opisowych, przy czym średnie czasy obliczono dla wszystkich prób, włączając nieudane kroki z przypisanym maksymalnym 5-minutowym czasem trwania.
|
Dwie wizyty laboratoryjne (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) czas wykonania zadania został zarejestrowany po każdej próbie dla domyślnej kontroli manualnej i dla kontroli VGS (2 próby na kontrolę; 4 pomiary na wizytę).
|
|
Wskaźnik Sukcesu
Ramy czasowe: Dwie wizyty laboratoryjne (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) rejestrowano wskaźnik powodzenia po każdej próbie dla domyślnej kontroli manualnej i kontroli VGS (2 próby na kontrolę; 4 pomiary na wizytę).
|
Wskaźnik sukcesu zdefiniowano jako liczbę kroków zadania pomyślnie wykonanych w ciągu 5-minutowego limitu, z ogólnej liczby 12 prób (6 kroków wykonanych dwukrotnie) dla zadania picia oraz 20 prób (10 kroków wykonanych dwukrotnie) dla zadania popcornu.
Każda próba nieukończona w ciągu 5 minut została zaliczona jako porażka.
|
Dwie wizyty laboratoryjne (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) rejestrowano wskaźnik powodzenia po każdej próbie dla domyślnej kontroli manualnej i kontroli VGS (2 próby na kontrolę; 4 pomiary na wizytę).
|
Miary wyników drugorzędnych
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Indeks Obciążenia Pracą NASA (TLX)
Ramy czasowe: Dwie wizyty w laboratorium (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) uczestnicy wykonali 2 standardowe próby kontroli manualnej i 2 próby kontroli VGS; NASA-TLX był wypełniany raz na metodę kontroli po obu próbach (2 na wizytę).
|
Indeks Obciążenia Zadaniowego NASA (NASA-TLX) ocenia subiektywne obciążenie uczestników po wykonaniu wszystkich zadań w ramach każdej metody kontrolnej.
Zawiera sześć wymiarów: wymagania umysłowe, wymagania fizyczne, wymagania czasowe, wykonanie, wysiłek i frustracja.
Każdy wymiar jest oceniany w skali od 0 do 100, przy czym wyższe wyniki wskazują na większe postrzegane obciążenie.
Ogólny indeks obciążenia zadaniowego jest obliczany jako średnia z sześciu wyników wymiarów, co daje łączny wynik w zakresie od 0 do 100, gdzie wyższe wyniki reprezentują większe ogólne obciążenie zadaniowe.
|
Dwie wizyty w laboratorium (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) uczestnicy wykonali 2 standardowe próby kontroli manualnej i 2 próby kontroli VGS; NASA-TLX był wypełniany raz na metodę kontroli po obu próbach (2 na wizytę).
|
|
Skala Użyteczności Systemu (SUS)
Ramy czasowe: Dwie wizyty w laboratorium (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) uczestnicy wykonali 2 domyślne próby kontroli manualnej i 2 próby kontroli VGS; kwestionariusz SUS został wypełniony raz dla każdej metody kontroli po obu próbach (2 na wizytę).
|
System Usability Scale (SUS) to 10-punktowy kwestionariusz oceniający postrzeganą użyteczność.
Każdy element jest oceniany w skali 5-punktowej, a całkowity wynik SUS jest przeliczany na skalę 0-100, przy czym wyższe wyniki wskazują na lepszą użyteczność.
|
Dwie wizyty w laboratorium (<3 godziny każda). Podczas każdej wizyty (picie; popcorn) uczestnicy wykonali 2 domyślne próby kontroli manualnej i 2 próby kontroli VGS; kwestionariusz SUS został wypełniony raz dla każdej metody kontroli po obu próbach (2 na wizytę).
|
Współpracownicy i badacze
Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.
Śledczy
- Główny śledczy: Dan Ding, PhD, VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
Daty zapisu na studia
Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.
Główne daty studiów
Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)
13 kwietnia 2022
Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)
21 czerwca 2024
Ukończenie studiów (Rzeczywisty)
30 czerwca 2024
Daty rejestracji na studia
Pierwszy przesłany
18 marca 2020
Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości
24 marca 2020
Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)
26 marca 2020
Aktualizacje rekordów badań
Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)
17 lutego 2026
Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości
28 stycznia 2026
Ostatnia weryfikacja
1 stycznia 2026
Więcej informacji
Terminy związane z tym badaniem
Słowa kluczowe
Dodatkowe istotne warunki MeSH
Inne numery identyfikacyjne badania
- B3242-R
Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)
Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?
NIE
Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze
Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA
Nie
Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA
Tak
produkt wyprodukowany i wyeksportowany z USA
Nie
Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .