TESLASUIT：帶有觸覺反饋的模擬訓(xùn)練可進(jìn)一步提高專業(yè)技能水平
觸覺訓(xùn)練被認(rèn)為是發(fā)展和提高運(yùn)動技能的關(guān)鍵因素,。在技能培訓(xùn)方面，帶有觸覺反饋的模擬訓(xùn)練更加有效,，經(jīng)過分析在模擬訓(xùn)練中帶有觸覺反饋相比于沒有觸覺反饋技能的學(xué)習(xí)進(jìn)步水平提高了36%之多,。
下面讓我們更深入地了解一下關(guān)于觸覺反饋與模擬訓(xùn)練相結(jié)合的案例研究，由J. Jose,、R. Unnikrishnan,、D. Marshall、Rao R. Bhavani撰寫的“用于培訓(xùn)木工技能的觸覺增強(qiáng)多工具虛擬界面”于2016年發(fā)表在《機(jī)器人和自動化用于人道主義應(yīng)用》（RAHA）上,。
本實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)模擬平臺是一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的系統(tǒng),，用于在虛擬環(huán)境中模擬各種施工程序和練習(xí)，重點(diǎn)是木工技能,。該系統(tǒng)的視聽觸覺反饋創(chuàng)建有兩個(gè)目的,。第一種是在專業(yè)技能培訓(xùn)之初，代替常規(guī)培訓(xùn),。第二個(gè)目的是加速來自不同背景的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程,。
訓(xùn)練的主要內(nèi)容是在各種切割工具的幫助下切割木頭,，并在必要時(shí)將其刨平。受訓(xùn)者通過選擇木材,、虛擬工具的類型，然后使用觸覺訓(xùn)練來操作它,。在實(shí)驗(yàn)過程中,，他們實(shí)驗(yàn)了兩種觸覺反饋的類型：振動觸覺反饋和線性力反饋。
基于第一次和最后一次試驗(yàn)的平均評估分?jǐn)?shù)的比較,，計(jì)算通過觸覺訓(xùn)練提高技能發(fā)展的水平（百分比）,。
從表1中可以看出，10名新手對3種木材進(jìn)行了5次試驗(yàn),。在每種情況下,，技能學(xué)習(xí)的提高百分比都令人印象深刻：杰克木為53.6%，桃花心木為46 %,，柚木為41.2%,。因此，計(jì)算一下這個(gè)數(shù)字,，新手的平均進(jìn)步百分比是46.93%,。
至于專家，他們一直在用這三種材料做木工活,。他們的平均改善百分比達(dá)到36.2%,。
專家和新手所取得的進(jìn)步在下面的“技能學(xué)習(xí)評估”圖表中更加明顯。新手的技能評估曲線自然比專家的曲線增長得更快,。這表明新手的學(xué)習(xí)速度更快,，因?yàn)樗麄冮_發(fā)了全新的技能。
表2所示的技能組合分析顯示,，新手在安全技能（50.6%）,、施加壓力（51.4%）和刀片斷裂（52%）方面取得了顯著進(jìn)步。此外,，切割速度,、切割直線度、程序流程和沖程速度也分別提高了46%,、45.2%,、43.4%和40%。
為了便于理解,，在“職業(yè)技能曲線”圖表上列出了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),。從圖表中可以清楚地看出，觸覺訓(xùn)練應(yīng)用提高了每一項(xiàng)受控技能,。此外,，所有技能的分?jǐn)?shù)表現(xiàn)從40 %增加到了50 %,，這當(dāng)然是驚人的。
結(jié)合視頻和音頻的觸覺培訓(xùn)證明了其作為專業(yè)技能培訓(xùn)和發(fā)展工具的有效性,。
TESLASUIT的全身觸覺反饋系統(tǒng)使用電肌肉刺激（EMS）和經(jīng)皮電神經(jīng)刺激（TENS）來模擬一系列現(xiàn)實(shí)生活中的感受和感覺,。該系統(tǒng)使得TESLASUIT可以基于可能在平板屏幕或沉浸式現(xiàn)實(shí)設(shè)備上體驗(yàn)的視覺模擬來提供物理反饋?？蓱?yīng)用于各種模擬培訓(xùn)與虛擬仿真訓(xùn)練中,。
可以想象一下，如果具有觸覺反饋的用于訓(xùn)練的VR環(huán)境可以在許多企業(yè)中實(shí)現(xiàn),，通過定期進(jìn)行觸覺訓(xùn)練不僅能夠加速工人的學(xué)習(xí)過程,，還能夠增強(qiáng)他們的技能信心和經(jīng)驗(yàn)。此外,，觸覺模擬培訓(xùn)的應(yīng)用還可以解決教練和培訓(xùn)空間的短缺,、需要在技能開發(fā)上花費(fèi)材料以及遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)組織的復(fù)雜性等相關(guān)的問題。
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