每位受測者執行兩次四種實驗組合，總共有八筆數據。在接下來的實驗結果 圖中，由左到右順序第一筆資料為無提供力輔助的情形，第二種為搭配彈簧耦合，
也就是在夾爪和虛擬游標之間設定一彈簧單元，第三種為即時方向性力輔助，在 適當的位置提供點、線、面形式的力導引，第四種為彈簧耦合加上方向性力輔助。
我們將針對任務中機器人行走路徑總長、執行時間、游標和夾爪的誤差以及機器 人軌跡等資訊進行分析，圖 4-11 為四種力輔助模式下機器人行走路徑總長的分 析圖，圖中圓圈代表該組合的平均值，中間紅色橫線為中位數，我們可以發現無 力輔助的資料分布較鬆散，並且平均路徑也最長；加入彈簧耦合後機器人的行走 路徑會縮短；在方向性力輔助的組合中，資料分布較集中、穩定；而兩種力輔助 組合同時存在時，平均路徑會更小；由此我們推測力輔助能有效穩定受測者的手，
避免機器人往不必要的方向移動。
圖 4-11 四種力輔助策略下總路徑長分析
在游標和夾爪之間誤差的部分，由圖 4-12 所示，我們可以發現四種組合的 平均差異不大，均不到 1mm，並且前三種力輔助策略中，資料分部的情形也大 致相同，無明顯差異。在彈簧耦合加上方向性力輔助的情形下，平均誤差增加少 許，資料分部也較鬆散，推測是在某些階段因為兩種力回饋互相影響的結果，在 稍後我們會詳細說明原因。
圖 4-12 四種力輔助策略下游標和夾爪之間的誤差
圖 4-13 為四種組合的完成時間比較圖，從這張圖我們可以發現前三種力輔 助策略的平均時間差異不大；第二種彈簧耦合的組合中，雖然所提供的力輔助有 助於受測者操作的穩定性，但是因為有阻力的關係，完成時間略為提高，資料分 部也較不集中，此種輔助對於每位受測者的效果不同；而有方向性力輔助的兩種 組合中，可以發現完成時間有改善，尤其在彈簧耦合加上方向性力輔助組合中，
完成時間有較明顯的下降，原因在於瞄準空詴管的階段，有彈簧耦合可以增加穩 定性，瞄準詴管孔時不易晃動。最後要將詴管擺放回原處時，也因為彈簧耦合以 及方向性力輔助，詴管在詴管架裡較不易晃動，且放置詴管時能垂直向下，避免 碰撞詴管架。
圖 4-13 四種力輔助策略所花費的時間
接下來我們探討四種組合中機器人在三維空間中行走的軌跡圖，在圖 4-14 和圖 4-15 中，軌跡包含整個實驗過程七個階段，藍色的三角形代表每個階段機 器人行走的方向，紅色線條為虛擬游標的軌跡，黑色線條為機器人夾爪的軌跡。
由圖 4-14(a)，我們可以看出在無力輔助的狀態下機器人行走的路徑較為凌亂，
例如在右半部拿取或放置詴管時容易與詴管平台碰撞，左半部在瞄準與傾倒液體 的階段有更明顯的晃動，整個實驗過程缺乏穩定性。圖 4-14(b)為加入彈簧耦合 力後的機器人路徑圖，可以看出因為增加了搖桿的重量，故行走的路徑比無力輔 助的路徑平穩一些，在拿取和放置詴管的部分，我們可以看出軌跡依舊有些微的 晃動，而在瞄準空詴管的過程中比起無力輔助的組合有較平順的路徑，然而在傾 倒液體的階段依舊有些微的晃動。
(a) 無力輔助 (b) 具彈簧耦合 圖 4-14 機器人軌跡圖：(a)無力輔助和(b)具彈簧耦合
圖 4-15(a)、(b)分別為方向性力輔助以及彈簧耦合加上方向性力輔助的機器 人軌跡圖，由兩張圖中可以看出在抽取與放置詴管時路徑相當平順，幾乎呈現垂 直狀態，大幅降低詴管與詴管架的碰撞情形；水平移動過程的晃動也因為有力牆 的輔助，減少上下晃動的情形；在傾倒液體時因為系統提供力輔助將夾爪位置鎖 定，此階段的路徑維持在一個點上，大幅增加傾倒液體時的穩定性。圖 4-15(b) 顯示，在瞄準空詴管的過程因為多了彈簧耦合的輔助，所以軌跡較圖 4-15(a)中 的來得平順。
(a) 具方向性力輔助 (b) 具彈簧耦合與方向性力輔助 圖 4-15 機器人軌跡圖：(a) 具方向性力輔助和(b) 具彈簧耦合與方向性力輔助
接下來我們藉由圖 4-16 說明為何在同時提供兩種力回饋時搖桿與夾爪之間 的誤差會有些許的增加，圖 4-16(a)為彈簧耦合力在七個階段的變化，圖 4-16(b) 為方向性力輔助在七個階段的增減情形，其中上下兩張圖皆用六條垂直線將整個 實驗流程分成七個階段，我們可以發現在第五階段時彈簧耦合力突然增加，這是 因為在這個階段受測者已經將液體傾倒完畢，故受測者會將搖桿進行快速的旋轉 動作，也就是將詴管從傾斜狀態旋轉至詴管口向上的姿態，這時 slave 端機器人 無法迅速跟隨著搖桿做快速旋轉，為了跟隨搖桿的方向做旋轉，機器人前三軸同 時會調整，造成機器人末端位置更動，但是在這個階段，方向性力輔助將搖桿限 制在 Y、Z 平面，所以機器人末端移動時造成夾爪和搖桿距離變大，也就是兩者 誤差變大，而彈簧耦合力也因此增加，這也是在第四種組合誤差會變大的原因。
(a) 彈簧耦合力
(b) 方向性力輔助
圖 4-16 力回饋大小相對於時間關係圖：(a)彈簧耦合力和(b)方向性力輔助
在實驗失敗次數的部分，圖 4-17 為四種組合的失敗次數總和，從圖中可以 看出在沒有力輔助時，因為受測者的手較不易穩定，故失敗次數稍微大於其他三 種有力輔助的組合。而失敗的階段則是發生在第四階段，即傾倒液體的部分，由 於無力輔助的情形下，在傾倒液體的過程容易因為晃動而造成液體溢出的情形。
圖 4-17 四種力輔助策略下失敗次數統計
在受測者所填寫的問卷統計部分，圖 4-18 為受測者對實驗七個階段的難易 度評分，越高分代表越容易，越低分代表越困難，可以看出大多數的受測者對於 瞄準詴管、傾倒液體以及將詴管放置回架子中這三部分，也就是 stage3、4、7，
有較低的評分。受測者普遍認為在瞄準另一支空詴管的時候，因為這時搖桿必頇 平移和轉動同時進行，具有相當的困難度；另外，傾倒液體時如果沒有提供力輔 助，受測者的手容易晃動，造成液體灑出，同時也要控制轉動的速度，避免液體 流速過快；而將詴管放回詴管架的動作就如同 peg-in-hole，必頇執行瞄準和微調 的動作，因為視角的問題，瞄準的動作並不容易，並且詴管在詴管架移動的過程 中也必頇保持垂直，如有偏移就必頇進行微調。
圖 4-18 實驗七階段之困難度評分
最後圖 4-19 為受測者對於系統所提供的視覺、聽覺以及各種力回饋組合的 評分，評分越高代表受測者感受到的輔助越顯著。從圖 4-19 中可以看出受測者 對於力覺回饋的評價較高，大多的受測者認為力覺回饋最直接，也最易察覺。而 視覺與聽覺回饋的評價因人而異，受測者認為這兩種回饋對於實驗的進行不像力 覺回饋能持續地在每個階段提供輔助，所以平均評分較力輔助部分低。
圖 4-19 受測者對於系統提供視覺、聽覺以及力覺回饋評分