運動狀態引導效果評估

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第四章 系統評估

歷經三個階段的裝置版本設計與修正，在本章節對第三版本裝置進行系統評估，

分析當在運動狀態下使用本裝置之實際效果。在系統評估中，將對使用者手臂自主運 動方向（Motion Direction，以 MD 代稱）、裝置引導方向（Guidance Direction，以 GD 代稱）以及反應移動方向（Reaction Direction，以 RD 代稱）三項變因進行探討。實驗 共分為兩階段，第一階段，讓使用者在實際的運動中使用裝置，觀察受測者反應與收 集使用者回饋進行分析。根據第一階段實驗結果，在第二階段加入學習過程，嘗試轉 移使用者感受注意位置，觀察移動反應正確性是否有效提升，並且對實驗數據與使用 者回饋進行分析。針對本次系統評估訂定兩個實驗假設：

1.   無論手臂自主運動方向（MD）與裝置引導方向（GD）相同或相反，其反應移 動距離在受測者之間會有所差異。

2.   在反應移動方向（RD）正確的情形下，手臂自主運動方向（MD）和裝置引導 方向（GD）相同時的移動距離，會比方向相反的移動距離短。

4.1 運動狀態引導效果評估

在此階段實驗讓受測者在運動狀態中透過使用第三版裝置來獲得觸覺回饋，觀察 運動中使用者是否能感受到裝置施加的推力，並且可正確引導使用者手臂做屈曲和伸 展動作。

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4.1.1 實驗設置

共募集六位受測者（兩位男性、四位女性，以下用P1~P6 代稱），平均年齡為 22.3 歲，慣用手皆為右手，且都無學習太極拳經驗或無參與過之前的實驗或使用過本 裝置。在實驗前自行測試時發現，穿戴位置產生的反作用力可能會影響受測者判斷，

故讓受測者穿戴護腕於固定環內部並且適時增加環扣數量，減輕反作用力影響。實驗 依受測者右手前臂長度調整穿戴個數二至三個，並要求配戴眼罩以及耳機聽白噪音，

穿戴裝置於右手前臂。在受測者左手上臂設置手機，透過震動指示受測者開始做動 作。實驗使用高精準動作偵測裝置Vicon 來紀錄手臂定位，在受測者手臂上黏貼 Vicon 定位用反光球，分別在上手臂、手肘、手掌三個部位，於受測者正前方架設相機錄製 實際實驗過程。

裝置運作部分透過伺服馬達快速轉動施力臂45 度至接觸皮膚後，以 1.375 公斤力 的力道施加壓力於手腕內或外兩側持續3 秒。實驗開始前，受測者站立於指定位置，

手臂自然垂放於大腿外側。實驗動作部分，請受測者做陳氏太極拳纏絲八法中「縱浪 大化」之手部動作，此動作主要為手臂往左右兩個方向的擺動，如圖4-1 所示。

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圖4-1 實驗穿戴配置與實驗手部動作

4.1.2 實驗流程

圖4-2 第一階段系統評估實驗流程圖

1.   實驗介紹——告知裝置會引導手臂動作調整，請受測者根據得到的回饋做動作 反應。此外，實驗前需先學習指定動作，並於稍後正式實驗中依測試流程做此 動作。實驗完成後，會進行受測者訪談。約1~2 分鐘。

2.   動作教學示範——實驗者先示範實驗動作，同時請受測者學習並記下整個動作 運行節奏，約5 分鐘。

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3.   裝置配戴——將裝置穿戴於前臂並調整至正確施力位置，接著配戴其他實驗配 件（眼罩、耳機、護腕、手機），同時，將偵測用器具黏貼或穿戴至手掌、手 肘、上手臂，約10 分鐘。

4.   觸覺引導實驗——受測者模擬在學習太極拳手部動作，當手機震動一次即告知 做一次動作，一次動作為手臂往左或往右，實驗過程共做8 次，一次約 3 至 5 秒。於每次動作停止時等待裝置隨機給予觸覺刺激，受測者需根據感受到的觸 覺刺激做動作反應，約3 分鐘。

5.   使用者回饋與訪談——完成實驗後，請受測者依實驗中得到之感受，做觸覺感 受回饋統整。約5 分鐘。