الدوران المادي المتحكم فيه للمراقب البشري أمر مرغوب فيه لبعض التطبيقات التجريبية والترفيهية والتعليمية. تحدد هذه الورقة طريقة لتحويل كرسي المكتب الدوار إلى وسيط للتناوب المادي المتحكم فيه في بيئة الواقع الافتراضي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الدوران المتحكم فيه للمراقبين البشريين في بيئة الواقع الافتراضي
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
وقد دعمت التكلفة المنخفضة وتوافر أنظمة الواقع الافتراضي (VR) تسارعا حديثا في البحث في الإدراك والسلوك في ظل ظروف أكثر طبيعية ومتعددة الحواس وغامرة. أحد مجالات البحث التي استفادت بشكل خاص من استخدام أنظمة الواقع الافتراضي هو التكامل متعدد الحواس ، على سبيل المثال ، دمج الإشارات البصرية والدهليزية لإثارة شعور بالحركة الذاتية. ولهذا السبب، فإن طريقة يمكن الوصول إليها للدوران المادي الخاضع للرقابة للمراقب في بيئة افتراضية تمثل ابتكارا مفيدا. تقدم هذه الورقة طريقة لأتمتة دوران كرسي دوار للمكتب إلى جانب طريقة لدمج هذه الحركة في تجربة الواقع الافتراضي. باستخدام تجربة مثال ، ثبت أن الحركة الفيزيائية ، التي يتم إنتاجها على هذا النحو ، تتكامل مع التجربة البصرية للمراقب بطريقة تتفق مع التوقعات ؛ تكامل عال عندما تكون الحركة متطابقة مع الحافز البصري وتكامل منخفض عندما تكون الحركة غير متطابقة.
المقدمة
تتحد العديد من الإشارات في ظل الظروف الطبيعية لإنتاج شعور بالحركة الذاتية1. يعد إنتاج مثل هذا الشعور هدفا في العديد من تطبيقات الواقع الافتراضي الترفيهية والصحية والتعليمية2،3،4،5 ، وكان مجرد فهم كيفية الجمع بين الإشارات لإعطاء شعور بالحركة الذاتية مسعى طويل الأجل لعلماء الأعصاب6،7،8،9،10،11 . الفئات الثلاث الأكثر أهمية م....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
تحذير: يجب أن يتم تنفيذ العمل الكهربائي من قبل شخص مؤهل.
1. إجراء إعداد النظام الميكانيكي
- قم بإرفاق البكرة الرئيسية بالعمود العلوي للكرسي الدوار.
- قم بإزالة العمود العلوي.
ملاحظة: يتضمن هذا عادة وضع الكرسي على جانبه وإزالة دبوس عند قاعدة الكرسي يمنع العمود العلوي من الانزلاق خارج العمود السفلي. - الاحتكاك تناسب البكرة إلى العمود.
- استخدم الفرجار Vernier للحصول على قطر العمود. استخدم مخرطة لتجويف فتحة البكرة لتتناسب مع قطر العمود.
- قم بإنشاء ثقوب مترابطة للمسامير التي ستثبت البكرة على العمود. حفر ثقوب إضافية في محور البكرة لجعل ما مجموعه 4 ، ومطابقة القطر مع قطر البراغي. قم بربط....
- قم بإزالة العمود العلوي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
كان الهدف من تجربة المثال هو تحديد ما إذا كانت إضافة الدوران المادي - سواء كانت متوافقة أو غير متوافقة مع حركة الخلفية البصرية في المشهد - تؤثر على الاتجاه المدرك لهدف متحرك في ذلك المشهد. كان من المتوقع حدوث فرق بين الحركة الفيزيائية المتطابقة وغير المتطابقة بناء على فرضية أن حركة الخلفية تؤثر على اتجاه الهدف المدرك وفقا لمدى سهولة قيام النظام البصري للمشارك بتعيين سبب حركة الخلفية للحركة الذاتية32,33. إذا كانت الخلفية والحركات الفيزيائية متطابقة ، فمن المتوقع و.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تقدم هذه الورقة طريقة لإضافة التناوب الآلي إلى كرسي المكتب تحت سيطرة مراقب أو مجرب ، وطريقة مصاحبة لدمج هذه الحركة في تجربة افتراضية. تشمل الخطوات الحاسمة الربط الميكانيكي للمحرك بالكرسي ، وإعداد الطاقة والتحكم الكهربائي في المحرك ، ثم تكوين Arduino والكمبيوتر لتشغيل وحدة التحكم في المحرك. تتطلب خطوة التعلق الميكانيكي بعض المعدات والمهارات المتخصصة ، على الرغم من اقتراح حلول بديلة للمهام الأكثر صعوبة. قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من التعديلات اعتمادا على توافر الأجهزة.
يجب إكمال العمل الكهربائي .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
لا يوجد تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
تم دعم هذا العمل من خلال منح مجلس البحوث الأسترالي DP160104211 و DP190103474 و DP190103103.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 48 فولت تيار مستمر مزود الطاقة (محرك) | Meanwell | RSP-320-48 | https://www.meanwellaustralia.com.au/products/rsp-320 |
| 5 فولت تيار مستمر (اردوينو) | Jaycar | MP3295 | https://www.jaycar.com.au/15w-5v-3a-enclosed-power-supply/p/MP3295?pos=5&queryId=dda344422ab16c6 7f558551ac0acbd40 |
| Ardity plugin ل Unity | مفتوح المصدر | https://ardity.dwilches.com/ | |
| Arduino MEGA 2560 | Jaycar | XC4420 | https://www.jaycar.com.au/duinotech-mega-2560-r3-board-for-arduino/p/XC4420?pos=2&queryId=901771805f4bf6e0 ec31d41601d14dc3 |
| Arduino برنامج | Arduino | https://www.arduino.cc/en/software | |
| Belt | Motion | Dynamics RFTB10010 | اختر الحجم الذي يناسب التطبيق. استخدمنا 60 سنا. https://www.motiondynamics.com.au/polyurethane-timing-belts-16mm-t-10/ |
| مسامير قوس (محرك القابضة) | مصنع Fastner | 161260 | × 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-35mm-100pc |
| مسامير قوس (لا تمسك بالمحرك) | مصنع Fastner | 161258 | س 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-25mm-100pc |
| المشبك زاوية الحديد | Austral Wright Metals | 50004813 | × 2. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/ |
| مسامير المشبك | مصنع Fastner | 161265 | س 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-70mm-100pc . |
| أوراق المشبك (شريط مسطح غير قابل للصدأ) | معادن أوسترال رايت | 50004687 | × 8. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/ |
| غطاء (أكريليك) | مستودع الأرانب | 1010489 https://www.bunnings.com.au/suntuf-900-x-600-x-5mm-grey-acrylic-sheet_p1010489 | |
| غطاء البراغي / الصواميل | مستودع | 247292 | س 4. https://www.bunnings.com.au/pinnacle-m3-x-16mm-stainless-steel-hex-head-bolts-and-nuts-12-pack_p0247292 |
| أقواس الغطاء | مستودع الأرانب | 44061 | × 4. https://www.bunnings.com.au/zenith-20mm-zinc-plated-angle-bracket-16-pack_p0044061 |
| مفتاح إغلاق الطوارئ | Jaycar | SP0786 | https://www.jaycar.com.au/latching-emergency-stop-switch/p/SP0786?pos=1&queryId=5abe9876cf78dc3d d26b9067fbc36f74 |
| محرك متدرج هجين وسائق | فيفور | ؟ | متدرج مغلق الحلقة Nema 34 12NM محرك سيرفو سائق هجين https://vevor.com.au/products/1712oz-in-nema34-closed-loop-stepper-motor-12nm-hybrid-servo-driver-hsc86-kit?variant=33058303311975 |
| موصل الطاقة | مكونات | RS 811-7213 | https://au.rs-online.com/web/p/iec-connectors/8117213 |
| علبة الصك (الإسكان) | Jaycar | HB6381 | https://www.jaycar.com.au/abs-instrument-case-with-purge-valve-mpv2/p/HB6381 |
| LED | Jaycar | ZD0205 | https://www.jaycar.com.au/green-10mm-led-100mcd-round-diffused/p/ZD0205?pos=11&queryId=e596cbd3d71e86 37AB9340CEE51175E7& فرز = الصلة |
| البكرة الرئيسية (الكرسي) | ديناميكيات الحركة | ALTP10020 | اختر الحجم الذي يناسب التطبيق. المزيد من الأسنان = دوران أبطأ. استخدمنا 36 سنا. https://www.motiondynamics.com.au/timing-pulleys-t10-16mm.html |
| قضبان تثبيت المحرك (قضيب مسطح غير قابل للصدأ) | معادن أوسترال رايت | 50004687 | × 4. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/ |
| أقواس التثبيت (شريط مسطح غير قابل للصدأ) | 50004687 | معادن أوسترال رايتس 2. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/ | |
| المكسرات | مصنع Fastner | 161989 | × 12. https://www.thefastenerfactory.com.au/stainless-steel-hex-nylon-insert-lock-nut-m6-100pc |
| مفتاح تشغيل / إيقاف | Jaycar | SK0982 | https://www.jaycar.com.au/dpdt-illuminated-rocker-large-red/p/SK0982?pos=4&queryId=88e0c5abfa682b74< / > FA631C6D513ABC73& فرز = ملاءمة |
| مقياس الجهد | Jaycar | RP8610 | https://www.jaycar.com.au/10k-ohm-logarithmic-a-single-gang-9mm-potentiometer/p/RP8610?pos=4&queryId=0d1510281ba100d 174b8e3d7f806a020 |
| مسامير البكرة | مصنع Fastner | 155856 | × 5. |
| https://www.thefastenerfactory.com.au/stainless-steel-hex-socket-head-cap-screw-m4-x-25mm-100pc المقاوم 150 أوم | Jaycar | RR2554 | https://www.jaycar.com.au/150-ohm-1-watt-carbon-film-resistors-pack-of-2/p/RR2554?pos=19&queryId=48c6317c73fd361 a42c835398d282c4a & فرز = الصلة |
| بكرة صغيرة (محرك) | ديناميكيات الحركة | ALTP10020 | اختر الحجم الذي يناسب التطبيق. المزيد من الأسنان = دوران أسرع. استخدمنا 24 سنا. https://www.motiondynamics.com.au/timing-pulleys-t10-16mm.html |
| مفتاح تبديل صغير | Jaycar | ST0555 | https://www.jaycar.com.au/sealed-mini-toggle-switch/p/ST0555?pos=14&queryId=066b989a151d83 31885c6cec92fba517& فرز = الصلة |
| Steam | Valve Corporation | https://store.steampowered.com/ | |
| SteamVR plugin for Steam | Valve Corporation | https://store.steampowered.com/app/250820/SteamVR/ | |
| Unity software | Unity Technologies | https://unity3d.com/get-unity/download | |
| نظام VR | Scorptec | 99HANW007-00 | HTC Vive Pro مع وحدات تحكم ومحطات أساسية. https://www.scorptec.com.au/product/gaming-peripherals/vr/72064-99hanw007-00?gclid=Cj0KCQiA5OuNBhCRARIsA CgaiqX8NjXZ9F6ilIpVmYEhhanm GA67xLzllk5EmjuG0gnhu4xmiE _RwSgaAhn8EALw_wcB |
المراجع
- Campos, J., Bülthoff, H. Multimodal integration during self-motion in virtual reality. The Neural Bases of Multisensory. Murray, M. M., Wallace, M. T. , CRC Press. (2012).
- Radianti, J., Majchrzak, T. A., Fromm, J., Wohlgenannt, I. A systematic review of immersi....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
