Studieren Sie die Ermüdung des Gorilla-Arms im Computereinsatz in der Luft

El Reset y El Amor (Completo) Suzanne Powell - Barcelona - 17-03-2011 (Juni 2019).

Anonim

Forscher am C Design Lab der Purdue University untersuchen Arm- und Muskelermüdung, die mit Fortschritten bei der Verwendung von Handgesten für Computerinteraktionen in der Luft verbunden sind.

Computerinteraktionsverbesserungen umfassen die zunehmende Verwendung von natürlichen Bewegungen und Gesten zur Steuerung schwebender graphischer Benutzeroberflächen. Als Ergebnis ist die Ermüdung durch länger andauernden Gebrauch der Bewegungen und Gesten ein Problem geworden.

Karthik Ramani, der Donald W. Feddersen Professor an der School of Mechanical Engineering, ist Teil einer Studie, die die Ermüdung der Arme in einem vereinfachten Rahmen im Vergleich zu aktuellen Methoden bewertet und quantifiziert.

"In den vergangenen Jahren hatten alle Computerinteraktionstechnologien etwas, das unsere Gliedmaßen unterstützen sollte", sagte Ramani. "Aber mit neueren Formen der Interaktion gibt es keine Unterstützung. Die Frage ist jetzt, was die Richtlinien sind, um neue Schnittstellen und Interaktion für solche Einstellungen zu entwerfen."

Technologie hat Mid-Air-Interaktion Fortschritte in Gaming, Augmented-und Virtual-Reality-Anwendungen und die Verwendung von mobilen Technologien mit Händen geschaffen.

"Physische Ergonomie ist ein wichtiger Design-Faktor für die Interaktion in der Luft", sagte Ramani. "Insbesondere die Ermüdung der Arme - das sogenannte" Gorilla-Arm-Syndrom "- ist dafür bekannt, dass sie die Benutzererfahrung negativ beeinflusst und die längere Nutzung von Schnittstellen in der Luft behindert."

Die Ergebnisse der Studie werden am Dienstag (9. Mai) auf der Konferenz der Association for Computing Machinery über menschliche Faktoren in Computersystemen in Denver vorgestellt. Die Veranstaltung gehört zu einer Reihe prestigeträchtiger akademischer Konferenzen im Bereich Mensch-Computer-Interaktion und zu einer der wichtigsten Konferenzen in der Informatik. Es wird von ACM SIGCHI, der Interessensgruppe für Computer-Mensch-Interaktion, veranstaltet.

Ramani, der auch eine Anstellung an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik hat, wird von Sujin Jang, einem Doktoranden an der Fakultät für Maschinenbau, und Satyajit Ambike, einem Assistenzprofessor an der Abteilung für Gesundheit und Kinesiologie, unterstützt sowie Wolfgang Stürzlinger, Professor an der School of Interactive Arts and Technology der Simon Fraser University, Vancouver, Kanada.

In der Studie wurde das Problem der Mensch-Computer-Interaktion auf zweierlei Weise untersucht: Bestimmung der Armstärke eines Individuums und Schätzung kumulativer subjektiver Ermüdungserscheinungen.

Ramani sagte, aktuelle Methoden zur Untersuchung der Stärke sind teuer und invasiv und können Überlegungen zur Ruhe weglassen. Um das Problem zu vereinfachen, entschied sich die Studie für kostengünstige Tiefenkameras, die in beliebten Heimvideospielsystemen verwendet werden, um Körperbewegungen und Handbewegungen zu erfassen.

Laut Jang wurden 24 Teilnehmer gebeten, eine Kurzhantel (5 Pfund für 20 Männer und 3 Pfund für vier Frauen) zu greifen und ihren Arm so lange wie möglich horizontal zu halten. Die Kamerasensoren haben gemessen, was ihre Hände und Arme tun.

Unter Verwendung von Schulterdrehmoment und Ausdauerzeit konnten die Forscher die Armstärke mit einem durchschnittlichen Fehler von 8, 4 Prozent bestimmen, etwas höher als die 6, 2 Prozent, die von aktuellen, teureren Methoden aufgezeichnet wurden. Dieser Unterschied ist vernachlässigbar angesichts der Zugänglichkeit und der Preise von Zehntausenden von Dollar.

"Mit einer einfachen Tiefenkamera und einer Kurzhantel sind wir in der Lage, so gute Messungen wie die anderen Methoden durchzuführen", sagte Ramani.

Bei der Bestimmung der kumulativen subjektiven Müdigkeit hat die Studie erneut versucht, die derzeitigen Methoden zu verbessern, die in der Regel eine Fehlerquote von 35 Prozent aufweisen.

Jang sagte, dass 24 Probanden Ziele auf dem Bildschirm gezeigt wurden und gebeten wurden, die Ziele so oft wie möglich mit guter Genauigkeit für vier einminütige Segmente mit zufälligen Ruhezeiten von 5-20 Sekunden zwischen jedem Segment zu berühren. Die Bildschirme wurden für das Experiment in Schulter- und Hüfthöhe platziert, und Tiefenkameras wurden verwendet, um das Skelett des Körpers zu untersuchen.

Er wies darauf hin, dass die Forscher ein biomechanisches Modell verwendeten, das die Idee einer Ruhezeit in ihre Einschätzung der Ermüdung des Patienten einbezieht. Der Status des Muskels bei seinem Übergang von Ruhe zu Aktivierung zu Ermüdung wurde ebenfalls berücksichtigt, um die Ermüdung des Probanden zu schätzen.

Am Ende sagte Ramani, dass die Studie in der Lage war, die kumulative subjektive Müdigkeit mit einer verbesserten Fehlerquote von 15 Prozent gegenüber traditionellen Methoden zu schätzen.

Laut Stuerzlinger, Experte für 3-D-Benutzerschnittstellen, ist das "Gorilla-Arm-Syndrom" bei vertikalen Touchscreens bereits ein Thema, das es auch jenseits von Augmented- und Virtual-Reality-Systemen zu einem Problem macht.

"Die Ergebnisse unserer Arbeit ermöglichen es den Entwicklern von Benutzerschnittstellen, vorherzusagen, wie ermüdend eine bestimmte Benutzerschnittstelle ist, noch bevor ein neues Design erstellt / realisiert wird, was den Entwicklern ermöglicht, bessere Entscheidungen in Bezug auf neue, vorgeschlagene 3D-Benutzerschnittstellen zu treffen" sagte. "Dies wird wiederum beschleunigt und zur Entwicklung besserer Benutzeroberflächenlösungen für virtuelle und erweiterte Realitätssysteme führen."

Für Ambike könnte die Methode der Studie zur Messung von Stärke und Erschöpfung weitreichende Auswirkungen auf die alternde Bevölkerung haben.

"Unsere kostengünstigen Methoden werden möglicherweise dazu beitragen, die Beziehung zwischen Ermüdung / Stärke und Gesundheit herzustellen, sowie die kontinuierliche Überwachung von Ermüdungszuständen in Risikopopulationen", sagte er. "Auf diese Weise verspricht diese Technologie signifikante klinische Auswirkungen."

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