Denna sida har översatts automatiskt och översättningens korrekthet kan inte garanteras. Vänligen se engelsk version för en källtext.

Utvärdering av Vision-Guided Shared Control för Assistive Robotics Manipulators (ARM Control)

19 april 2023 uppdaterad av: VA Office of Research and Development

Utveckling av Vision-Guided Shared Control för Assistive Robotic Manipulators

Syftet med denna studie är att utvärdera en ny kontroll (dvs den synstyrda delade kontrollen) för en rullstolsmonterad assisterande robotmanipulator bland eldrivna rullstolsanvändare. Denna studie kommer att bestå av ett frågeformulär om allmän demografi, hälsoinformation och tidigare erfarenhet av hjälpmedel. Flera tester kommer också att administreras för att testa övre extremiteternas funktion och förmåga samt för att testa rumslig orientering och visualiseringsförmåga. Deltagarna genomgår fram till dess en träningsfas med den assisterande robotmanipulatorn monterad på ett bord för att bedöma om de kommer att vara berättigade att delta i studien. Berättigade deltagare kommer att gå vidare till en andra utbildningsfas där de kommer att bli ombedda att lära sig och öva lite mer komplexa uppgifter samtidigt som de använder den synstyrda delade kontrollern. Efter denna utbildning kommer den assisterande robotmanipulatorn att monteras på deltagarnas rullstol och de kommer att bli ombedda att utföra ett antal vardagliga uppgifter från en uppgiftslista. I slutet av studien kommer forskarna att genomföra en kort semistrukturerad intervju med varje deltagare och få mer insikt om hur deltagarna uppfattar det lätta att använda och användbarheten av den synstyrda delade kontrollen.

Studieöversikt

Detaljerad beskrivning

Veteraner som använder eldrivna rörlighetsanordningar inklusive de med hög nivå av ryggmärgsskada (SCI), amyotrofisk lateral skleros (ALS) och multipel skleros (MS) upplever ofta allvarliga nederlag i övre extremiteterna. Hantering och vård av funktionsnedsättningar i övre extremiteter involverar ofta en rad olika hjälpmedel. Produkttillgänglighet och tekniska framsteg för manipulationshjälp hamnar dock långt efter dem för mobilitet. Många av dessa individer kan, trots sin oberoende rörlighet, inte nå ett glas vatten, laga en enkel måltid och plocka upp en tandborste. De behöver fortfarande hjälp från en personlig vårdgivare för väsentliga aktiviteter i det dagliga livet (ADL) som involverar nå och föremålshantering/manipulation. Med den snabba utvecklingen av robotteknik framstår assisterande robotmanipulatorer (ARMs) som en gångbar lösning för att hjälpa veteraner med funktionsnedsättningar i övre extremiteterna att slutföra dagliga uppgifter som involverar nå, föremålshantering och manipulation. ARM:er är ofta utrustade med många frihetsgrader (DOF), men användare kan inte kontrollera alla DOF:er samtidigt med en konventionell joystick, och behöver byta läge ganska ofta för att slutföra även enkla manipulationsuppgifter, särskilt när en ARM kommer nära till målet och måste justeras på lämpligt sätt för manipulation. Således lider befintliga ARMs av bristen på effektivitet och effektivitet, särskilt i en ostrukturerad miljö. Målet med detta projekt är att kombinera vision-guided shared (VGS) kontroll med två typer av miljöändringar för att ta itu med effektiviteten och effektiviteten hos ARMs för verklig användning. De två typerna av miljöändringar inkluderar användning av kommersiella eller anpassade adaptiva verktyg (t.ex. en hållare som kan hålla en flaska eller burk så att en ARM kan öppna den), och att lägga till referensmarkörer (liknande QR-koder) till objekt eller adaptiva verktyg för att göra vision-baserad spårning robust och pålitlig för verkliga tillämpningar. Byggd på miljöändringarna kommer VGS-kontrollen att tillåta en användare att initiera vilken uppgift som helst genom att flytta en ARM nära ett taggat objekt, och ARM att ta över finmanipulation när målet detekteras. Detta projekt är att utvärdera den nya kontrollen bland 16 eldrivna rullstolsanvändare som kommer att använda en rullstolsmonterad ARM för att slutföra en uppsättning vardagliga manipulationsuppgifter. Deltagarna kommer att slutföra en uppsättning av 10 manipulationsuppgifter med standardkontrollmetoden och den nya VGS-kontrollmetoden. Forskare kommer att samla in resultatmått i termer av effektivitet (d.v.s. uppgiftssluttid och lägesväxlingsfrekvens), effektivitet (d.v.s. framgångsfrekvens för uppgiftsslutförande) och användbarhet (d.v.s. NASA Task Load Index och System Usability Scale). Utredarna förväntar sig att förbättra manipulationsfunktionerna för veteraner med funktionsnedsättningar i övre extremiteterna genom en mer praktisk och användbar implementering av synbaserad robotstyrning och interaktionsteknologier mellan människa och robot.

Studietyp

Interventionell

Inskrivning (Förväntat)

16

Fas

  • Inte tillämpbar

Kontakter och platser

Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.

Studiekontakt

  • Namn: Dan Ding, PhD
  • Telefonnummer: (412) 688-6000
  • E-post: dad5@pitt.edu

Studera Kontakt Backup

  • Namn: Rory A Cooper, PhD
  • Telefonnummer: (412) 365-4850
  • E-post: rcooper@pitt.edu

Studieorter

    • Pennsylvania
      • Pittsburgh, Pennsylvania, Förenta staterna, 15240
        • Rekrytering
        • VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
        • Kontakt:
        • Huvudutredare:
          • Dan Ding, PhD
        • Kontakt:
          • Dan Ding, PhD
          • Telefonnummer: 412-688-6000
          • E-post: dad5@pitt.edu

Deltagandekriterier

Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.

Urvalskriterier

Åldrar som är berättigade till studier

18 år och äldre (Vuxen, Äldre vuxen)

Tar emot friska volontärer

Nej

Beskrivning

Inklusionskriterier:

  • 18 år och äldre
  • använda en elrullstol som primärt sätt att röra sig
  • ha självrapporterade svårigheter med att utföra vardagliga manipulationsuppgifter som att sträcka sig efter ett glas vatten, öppna ett kylskåp och ta upp en tandborste

Exklusions kriterier:

  • personer med nedsatt syn
  • personer med trycksår ​​som hindrar dem från att sitta kontinuerligt under en längre tid

Studieplan

Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.

Hur är studien utformad?

Designdetaljer

  • Primärt syfte: Övrig
  • Tilldelning: Randomiserad
  • Interventionsmodell: Crossover tilldelning
  • Maskning: Ingen (Open Label)

Vapen och interventioner

Deltagargrupp / Arm
Intervention / Behandling
Experimentell: Synstyrd kontroll
Ny anpassad kontrollmetod
Deltagarna kommer att göra ett besök i labbet där de kommer att bli ombedda att slutföra en uppsättning manipulationsuppgifter med hjälp av en rullstolsmonterad robotmanipulator med den nya anpassade synstyrda kontrollen och standardjoystick eller strömbrytare. Sekvensen för de två kontrollmetoderna kommer att motverkas.
Experimentell: Standardkontroll
Standardkontrollmetod (joystick eller switch)
Deltagarna kommer att göra ett besök i labbet där de kommer att bli ombedda att slutföra en uppsättning manipulationsuppgifter med hjälp av en rullstolsmonterad robotmanipulator med den nya anpassade synstyrda kontrollen och standardjoystick eller strömbrytare. Sekvensen för de två kontrollmetoderna kommer att motverkas.

Vad mäter studien?

Primära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
Uppgiftens slutförandetid
Tidsram: Efter att deltagarna har slutfört varje uppgift med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
Tiden det tar att slutföra varje uppgift framgångsrikt. Genomsnittlig tid kommer att beräknas över det totala antalet uppgifter som valts av deltagarna.
Efter att deltagarna har slutfört varje uppgift med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
Lägesväxlingsfrekvens
Tidsram: Efter att deltagarna har slutfört varje uppgift med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
Antalet gånger en deltagare måste byta lägen för uppgiftsslutförande baserat på loggade kontrollkommandon. Det genomsnittliga antalet gånger kommer att beräknas över det totala antalet uppgifter som valts av deltagarna.
Efter att deltagarna har slutfört varje uppgift med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
Framgång
Tidsram: Efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
Antalet uppgifter som kan slutföras framgångsrikt inom den maximala tilldelade tiden över det totala antalet uppgifter som valts av deltagarna.
Efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)

Sekundära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
NASA Task Load Index (TLX)
Tidsram: Efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
NASA TLX är att bedöma den subjektiva arbetsbelastningen för deltagare efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod. Den består av sex dimensioner: mentala krav, fysiska krav, tidsmässiga krav, prestation, ansträngning och frustration. Poängen för varje dimension varierar från 0 till 100 med en högre poäng som indikerar en högre arbetsbelastning. Det övergripande uppgiftsbelastningsindexet kommer att vara ett viktat medelvärde av alla sex dimensioner, där vikten för varje dimension erhålls genom parvisa jämförelser av dessa dimensioner.
Efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
System Usability Scale (SUS)
Tidsram: Efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)
SUS ska samla in upplevd användarvänlighet efter varje intervention. SUS-poängen sträcker sig från 0 till 100 med en högre poäng som indikerar bättre användbarhet och övergripande tillfredsställelse.
Efter att deltagarna har slutfört alla uppgifter med varje kontrollmetod under labbbesöket (som varar cirka tre timmar för varje kontrollmetod)

Samarbetspartners och utredare

Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.

Utredare

  • Huvudutredare: Dan Ding, PhD, VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA

Studieavstämningsdatum

Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.

Studera stora datum

Studiestart (Faktisk)

13 april 2022

Primärt slutförande (Förväntat)

31 maj 2024

Avslutad studie (Förväntat)

30 juni 2024

Studieregistreringsdatum

Först inskickad

18 mars 2020

Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna

24 mars 2020

Första postat (Faktisk)

26 mars 2020

Uppdateringar av studier

Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)

20 april 2023

Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna

19 april 2023

Senast verifierad

1 april 2023

Mer information

Termer relaterade till denna studie

Plan för individuella deltagardata (IPD)

Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?

NEJ

Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument

Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt

Nej

Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt

Ja

produkt tillverkad i och exporterad från U.S.A.

Nej

Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .

Kliniska prövningar på Ryggmärgsskada/störning

3
Prenumerera