WheelCon:人間の感覚運動制御を研究するためのホイールコントロールベースのゲームプラットフォーム

センシングは分散され、まばらで、量子化され、騒々しく、遅延しますが、人間の感覚的なモーター制御システムは非常に堅牢です。中枢神経系のコンピューティングは遅く、筋肉の作動疲労と飽和。この因果要因と感覚運動制御のシステム性能に及ぼす影響を研究するには、これらの要因を操作し、性能を記録する使いやすい実験プラットフォームを開発することが重要です。

ここでは、急な、ねじれた、でこぼこトレイルの下にマウンテンバイクに乗ってシミュレートする私たちの仮想環境のためのビデオゲームを設計するための無料のオープンソースプラットフォームであるWheelConと呼ばれるゲームプラットフォームを提示します。WheelConは、信号遅延、量子化、ノイズ、モーター制御軌道や空気力学を記録しながらの妨害など、人間の感覚運動制御システムの変数を操作することができるため、ステアリングホイールと統合されています。また、より高い層の目標、計画、決定、下層のセンシング、反射、行動など、感覚運動制御における建築家の層を研究することもできます。

Windows 10 を実行しているコンピューターで WheelCon Web ページに移動し、[複製またはダウンロード] をクリックし、ポップアップ ダイアログで [ZIP のダウンロード] をクリックします。すべてのファイルをローカル ハード ドライブに展開します。メーカーのウェブサイトにアクセスし、レーシングホイールモデルに対応するドライバをダウンロードします。

モニターの前に座っているレベルでレーシングホイールをしっかりと取り付けます。ホイールのUSBケーブルをPCに接続し、電源アダプタをコンセントに接続します。プログラムをテストするには、ホイールコンをダブルクリックします。

exe は、エクスカット可能な出力ファイルのフォルダーにあります。モニタの設定に応じて設定を行い、[再生]をクリックします。車輪の後ろに気持ちよく置いてください。

ホイールを取り扱う際に、被写体に適切な可動範囲が許可されていることを確認します。[フィットの法則タスク] をクリックします。テキスト ボックスをクリックし、件名とタスク情報を含む出力ファイルの名前を入力します。

[ファイルを選択]をクリックし、[適合則]を選択します。入力として txt。[ゲームの開始] をクリックします。

ステアリングホイールを回して、グレーゾーンを緑色の線でトラッキングするよう被験者に指示します。このゲームは、セットアップで話題を理解するのに役立ちます。[マウンテン バイク タスク] をクリックします。

出力ファイル名を入力し、[Vision_Delay.txtを選択します。[ゲームの開始] をクリックしてテストを開始します。このゲームでは、先読みウィンドウの長さが変更され、高度な警告、警告、または視覚的な遅延が発生しません。

[マウンテン バイク タスク] をクリックし、出力ファイル名を入力して、[Action_Delay.txtを選択します。[ゲームの開始] をクリックしてテストを開始します。このゲームでは、対象のホイールの回転と緑のラインの動きの間に遅延が追加されます。

遅延はゼロ秒から始まり、0.75秒に達するまで0.15秒増加します。マウンテン バイク タスクをクリックして出力ファイル名を入力し、ビジョン量子化.txtを選択します。[ゲームの開始] をクリックしてテストを開始します。

このゲームでは、ビジュアルデータレートが操作されます。ビジュアル データが低い場合、軌跡は、いくつかの灰色の場所にしか表示されません。ビジュアル データ レートが増加すると、グレー ゾーンは潜在的な位置に表示され、その動きはより連続的になります。

マウンテン バイク タスクをクリックして、出力ファイル名を入力し、アクション量子化.txtを選択します。[ゲームの開始] をクリックしてテストを開始します。このゲームでは、アクションデータレートが操作されます。

データレートが最も遅い場合、グレーの線は1つの速度でしか行けないです。データレートが増加すると、制御ホイールの速度が細くなります。[マウンテン バイク タスク] をクリックし、出力ファイル名を入力して [バンプ トレイル.txtを選択します。

[ゲームの開始] をクリックしてテストを開始します。このゲームでは、乱れがホイールのトルクとして追加され、バンプ、トレイルの突然のターン、または2種類の乱れが組み合わさります。テスト結果を取得するには、実行可能ファイルのフォルダーに移動し、以前に指定したファイル名を持つファイルを探します。

左から右に、出力ファイルの各行は、時間、試行位置、バンプ サイズ、アクション データ レート、アクション遅延、視覚遅延、ビジュアル データ レート、トラッキング エラー、およびステアリング ホイール角度を指定します。新しい入力ファイルを作成するには、WheelCon Mntn バイクトレイル設計コードを開きます。m は Matlab と共にソース コード フォルダ内にあります。

目的のゲームパラメータのコードのこのセクションを選択し、Ctrl キーと T キーを押してコメントを解除し、Run キーを押します。入力ファイルは同じフォルダに再生成されます。図が示すように、ビジュアルまたはアクションの遅延を伴うゲームでは、被験者のエラーがより大きな遅延で増加しました。

ビジュアル入力またはアクション出力でデータ レートを制限すると、エラーが大きくなります。この図は、バンプのみ、ターンのみ、または2つを組み合わせた試験中の空気力学を示しています。このビデオを見ているとき、WheelConを人間の感覚運動制御研究に適用する方法を理解しているはずです。