18、虚拟现实在痴呆症领域的应用展示

虚拟现实在痴呆症领域的应用展示

1. 引言

在改善老年人健康、情绪和认知方面,有许多活动取得了巨大成功,但这些活动面临着持续性、成本、志愿者可用性和场地等挑战。这也让虚拟现实(VR)成为了痴呆症患者的宝贵工具。接下来,我们将探讨VR在痴呆症领域的多方面应用。

2. VR如何改变这一领域

VR通过让用户戴上头戴式显示器(HMD),将其视觉上带入一个由软件生成的新环境。目前还有技术进步,通过触觉反馈(haptics)让用户在虚拟现实中体验触摸感。当用户在虚拟现实世界中进行接触时,通过手持或佩戴的设备,在现实世界中也能同时产生触摸的感觉。虽然这项技术还处于早期发展阶段,但它将成为增强VR体验的重要因素。可以把VR比作球,触觉反馈比作球棒,单独玩球也很有趣,但球棒能增强体验,为用户带来更多乐趣。

3. 当前痴呆症领域的VR创新领域
3.1 VR回忆疗法

VR是辅助回忆的绝佳工具,也被称为“沉浸式回忆”。与现实世界的例子类似,但用户可以看到物体的3D模型。可以为用户个性化这些纪念品,也可以提供通用物品的选择。此外,还可以创建VR场景或360°视频/照片供用户在VR中观看。

用户使用VR回忆体验能获得与现实世界相同的益处,而且成本只是其一小部分。不仅节省成本,还更实用,因为只需要一个小型的头戴式显示器(HMD)就能查看所有内容,无需考虑物品的空间或存储问题。现在有售价仅几百英镑的独立VR HMD,不再需要手机和笔记本电脑,这也降低了成本,提高了技术的可及性。当然,独立HMD质量很好,但也有低成本的选择,比如Google Cardboard,只需将手机插入Cardboard头显即可。

我个人最喜欢的VR回忆例子之一是The Wayback Team的1953年加冕日360°视频。这个屡获殊荣的作品出色地重现了历史时刻,注重时尚、装饰、道具等历史细节,能帮助用户唤起遗忘的记忆。制作更多不同年代的影片,将有助于为不同年龄段的人提供更多选择,丰富沉浸式回忆体验的内容库。Pivotal Reality会制作当地的360°视频,为客户捕捉感兴趣的地点或提供个性化体验,助力创建痴呆症VR的内容选择目录。目前该行业仍处于内容库建设的早期阶段,还有很大的发展空间。

VR回忆疗法优势 详情
成本低 相比现实世界的回忆活动,成本大幅降低
实用性高 只需HMD,无需考虑物品空间和存储
内容可定制 可个性化纪念品,提供多种内容选择
4. 影响/输出/研究

将VR作为回忆治疗工具具有诸多益处。研究表明,大约20秒后,用户就能接受虚拟世界并完全沉浸其中。对于行动不便的人来说,能够从现实位置“旅行”并体验新场景是一种极大的解放。

5. 痴呆症的VR娱乐

现实世界中有许多活动可以归类为痴呆症的VR娱乐。最受欢迎的是用户无需离开舒适的现实空间,就能“前往”其他地方。比如有人带着痴呆症患者体验登上珠穆朗玛峰、潜入海底、在非洲进行野生动物园之旅,甚至进入外太空。这些常见且通用的VR应用,同样受到痴呆症患者的喜爱。有位女士说,她孙子收到圣诞老人送的VR头显后,她还和孙子一起体验了雪橇滑行。

不要因为对老年群体的固有观念或与这种认知疾病相关的刻板印象,而阻碍向这一用户群体推广和提供此类体验。当然,必须遵守VR设备的健康和安全协议,在用户开始体验之前,提前介绍VR体验内容,例如在没有事先警告和征得同意的情况下,不要提供刺激的体验。

5.1 应用案例

全球有许多VR公司会前往社区场所,如当地的养老院。波士顿的Rendever公司利用多种用户娱乐体验来帮助改善社交技能。Pivotal Reality受到了英国TribeMix公司的启发,也开展了相关活动。此外,苏格兰珀斯的Balhousie Care Group和荷兰的Patyna等护理机构也在独立地为居民使用这项技术。

5.2 益处

使用VR进行娱乐的最大好处是有助于对抗孤独感。沉浸式体验能让用户真正融入场景,感受成为环境一部分的感觉。对于痴呆症患者来说,哪怕只是换个场景看看也是有益的,而VR能以实用、安全的方式实现这一点。例如,这个群体可能很久没有参加过现场音乐会了,但有了VR,这种娱乐活动就成为了可能。而且,VR还能使用户的压力降低70%。

mermaid

graph LR
    A[VR娱乐] --> B[对抗孤独感]
    A --> C[换场景体验]
    A --> D[降低压力]
6. 痴呆症的VR教育和培训

这部分内容适用于学术界、专业人士、家属/护理人员、痴呆症患者和普通公众。VR不仅能展示同理心,还能让用户通过完全沉浸式体验真正“感受”同理心,这也是它成为强大教育和培训资源的原因。其他行业也因为其有效性而使用VR进行教育和培训。研究发现,使用VR头戴式设备进行培训的用户得分比传统方式高10%。

有很多360°视频可供选择,例如Alzheimer’s Research UK的“走进痴呆症”360°视频,它以患者的视角,让观众了解阿尔茨海默病和痴呆症的一些症状,包括患者的困惑、视觉影响和脆弱感,帮助观众理解这些症状对患者生活的影响,以及对其独立性的挑战。

对于护理提供者,市场上有各种培训方案。马里兰大学的一项研究发现,与在桌面电脑上学习相比,人们在虚拟现实环境中更容易记住信息。例如,有展示定制痴呆症护目镜与“正常”视力对比的方案,还有体验护理痴呆症患者时语言和语气影响的方案。在虚拟现实中还有定制的模拟场景,如适合培训入职的养老院模拟场景,以及可以与VR同时佩戴的痴呆症套装,以模拟一些患者的行动不便。Osso VR是医疗领域著名的手术模拟VR平台,相信不久后也会出现痴呆症VR平台,Pivotal Reality正在为此努力。大多数培训解决方案都是定制的,可能还有很多未被发现的小众案例。

VR教育和培训示例 说明
“走进痴呆症”360°视频 以患者视角展示症状和影响
定制培训方案 包括护目镜对比、语言语气体验等
养老院模拟场景 用于护理人员培训入职
痴呆症套装 模拟患者行动不便
7. 研究

在痴呆症领域使用VR的各个方面,尤其是直接用于患者时,都经过了深入研究。研究从多个角度探讨VR的影响,比如对记忆的影响,以及定制治疗方案的效果。VR甚至在临床上被证明有助于治疗抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍和慢性疼痛。

这里要重点介绍的是Sea Hero Quest,这是一项大型研究实验,也是同类实验中规模最大的,目前已有超过300万参与者。它主要关注用户的空间导航意识和能力。游戏中,用户在船上完成特定任务,研究人员会收集和测量用户的行动和反应率。令人惊讶的是,2分钟的游戏时间就能提供5小时的研究数据,目前已收集到相当于12000年的研究数据。这项实验欢迎各类用户参与,即使没有被诊断出任何疾病也可以。痴呆症VR应用和体验设计者大多会考虑纳入数据测量,以验证假设。Sea Hero Quest等项目的最终目标是帮助科学家早期诊断疾病。

8. 诊断

除了Sea Hero Quest项目,剑桥大学和阿尔茨海默病协会也在利用VR诊断阿尔茨海默病(痴呆症的一种)。他们的研究还处于早期阶段,目前有300多名参与者。相信众多研究论文和各公司的持续努力,有望在这一领域实现重大突破。

9. 未来考虑和挑战
9.1 痴呆症数字设计规范和框架

目前关于为痴呆症患者设计数字产品时应考虑的因素,公开信息非常少。澳大利亚在分享相关信息方面处于领先地位,但主要还是与现实世界设计相关。我们需要制定数字痴呆友好标准,由设计和医学背景的专家联合制定,并定期审查和更新。这些标准应涵盖从一般设计(如颜色、亮度、空间感知/深度设计等)到具体功能的控制。

9.2 虚拟化身

VR可能会引发具身错觉,如果虚拟化身不能手动或系统地进行个性化设置,用户可能会感到烦躁或痛苦。因此,需要对虚拟化身进行更多研究和测试,目前VR虚拟化身的广泛应用仍处于起步阶段。

9.3 伦理问题

我们需要制定伦理行为准则,确保VR解决方案符合要求,不会对任何用户造成伤害,特别是在面对弱势群体时。还应考虑为用户提供后续支持和护理,以防触发他们可能有意遗忘的记忆。

9.4 硬件

硬件正在快速发展。需要考虑用户颈部和手部的活动能力,以及硬件和配件的适应性。我们甚至还未深入探讨触觉技术的应用。

9.5 AI、数据和个性化

技术创新日新月异,多种技术融合的机会已经出现,这令人兴奋,但也凸显了制定伦理行为准则的紧迫性。未来,根据用户需求定制VR体验将对他们的福祉大有裨益。

10. 结论

VR在痴呆症领域的应用无处不在,我今年甚至还以VR形式参加了相关会议和活动。痴呆症患者体验VR后的反应令人振奋,他们的笑容、明亮的眼睛和难以置信的表情极具感染力,这也是我投身这个领域的原因。

虽然本可以详细阐述更多内容,但这里只是对痴呆症行业的各个方面进行了简要介绍。我们要知道,这项技术仍处于早期阶段,还有很大的发展空间,需要更多人加入进来。每3秒就有一人被诊断为痴呆症,我们面临着艰巨的任务。我们需要更多的VR内容、政策、资源、问题解决者和开发者等。希望大家能帮忙传播VR在这一重要领域的应用信息。

虚拟现实在痴呆症领域的应用展示

11. VR应用的综合优势总结

为了更清晰地看到VR在痴呆症领域不同方面的应用优势,我们将其进行综合总结,如下表所示:
| 应用领域 | 优势 |
| ---- | ---- |
| 回忆疗法 | 成本低、实用性高、内容可定制,帮助唤起遗忘记忆 |
| 娱乐 | 对抗孤独感、提供多样化体验、降低压力 |
| 教育和培训 | 增强同理心、提高学习效果、提供定制化培训方案 |
| 研究 | 收集大量有效数据,助力疾病早期诊断研究 |
| 诊断 | 为早期诊断提供新途径 |

从这个表格可以看出,VR在痴呆症领域的各个应用方面都有着独特且显著的优势,这些优势相互关联,共同为改善痴呆症患者的生活质量和推动相关研究发展提供了有力支持。

12. VR应用流程分析

下面通过一个mermaid流程图来展示VR在痴呆症领域应用的一般流程:

graph LR
    A[需求评估] --> B[内容选择或定制]
    B --> C[设备准备]
    C --> D[安全协议说明]
    D --> E[用户体验]
    E --> F[效果评估]
    F --> G{是否继续或调整}
    G -- 是 --> B
    G -- 否 --> H[结束体验]

这个流程图展示了从需求评估到最终结束体验的完整过程。首先要对患者的需求进行评估,根据评估结果选择合适的VR内容或进行定制。接着准备好相应的VR设备,向用户说明安全协议后,让用户开始体验。体验结束后进行效果评估,根据评估结果决定是否继续使用或调整内容和方式。

13. 不同应用场景的操作要点

在不同的VR应用场景中,有一些具体的操作要点需要注意,以下是详细列表说明:
- 回忆疗法场景
- 了解患者的个人经历和兴趣点,选择或定制与之相关的VR内容,如特定年代的场景、熟悉的地点等。
- 在体验前,与患者进行沟通,介绍即将体验的内容,帮助其建立心理预期。
- 体验过程中,观察患者的反应,适时进行引导和交流,促进回忆的唤起。
- 娱乐场景
- 根据患者的身体状况和心理承受能力,选择合适的娱乐内容,避免过于刺激的体验。
- 提前设置好VR设备的参数,确保画面清晰、舒适,避免给患者带来视觉疲劳。
- 可以组织多人一起体验,增加社交互动,提高娱乐效果。
- 教育和培训场景
- 针对不同的培训对象(如专业护理人员、家属等),设计有针对性的培训内容。
- 在培训过程中,给予学员足够的时间进行操作和体验,及时解答他们的疑问。
- 培训结束后,进行考核和反馈,评估培训效果,以便进行改进。

14. 未来发展趋势展望

虽然目前VR在痴呆症领域的应用还处于早期阶段,但已经展现出了巨大的潜力。未来,可能会出现以下发展趋势:
- 内容更加丰富多样 :随着技术的发展和内容创作的增加,VR将拥有更多不同类型、不同年代、不同地域的内容,满足更多患者的个性化需求。
- 技术融合更深入 :VR可能会与AI、大数据等技术更紧密地结合,实现更智能的内容推荐、更精准的效果评估和更个性化的体验定制。
- 应用范围进一步扩大 :除了现有的回忆疗法、娱乐、教育和培训、研究、诊断等领域,VR可能会在痴呆症的预防、康复等更多方面发挥作用。
- 标准和规范更加完善 :随着行业的发展,数字痴呆友好标准和伦理行为准则将更加完善,确保VR应用的安全性和有效性。

15. 呼吁与行动

每3秒就有一人被诊断为痴呆症,这是一个严峻的现实。我们迫切需要更多的人加入到这个领域中来,共同推动VR在痴呆症领域的应用和发展。
- 开发者:可以投入更多精力开发更多优质的VR内容和应用程序,满足不同场景的需求。
- 研究人员:继续深入研究VR在痴呆症治疗、诊断等方面的作用,为临床应用提供更多科学依据。
- 护理人员和家属:积极学习和了解VR技术,为患者提供更好的体验和支持。
- 普通公众:帮忙传播VR在痴呆症领域的应用信息,提高社会对这一技术的认知度和关注度。

让我们携手共进,利用VR技术为痴呆症患者创造更美好的生活,为攻克这一难题贡献自己的力量。

本项目采用C++编程语言结合ROS框架构建了完整的双机械臂控制系统,实现了Gazebo仿真环境下的协同运动模拟,并完成了两台实体UR10工业机器人的联动控制。该毕业设计在答辩环节获得98分的优异成绩,所有程序代码均通过系统性调试验证,保证可直接部署运行。 系统架构包含三个核心模块:基于ROS通信架构的双臂协调控制器、Gazebo物理引擎下的动力学仿真环境、以及真实UR10机器人的硬件接口层。在仿真验证阶段,开发了双臂碰撞检测算法和轨迹规划模块,通过ROS控制包实现了末端执行器的同步轨迹跟踪。硬件集成方面,建立了基于TCP/IP协议的实时通信链路,解决了双机数据同步和运动指令分发等关键技术问题。 本资源适用于自动化、机械电子、人工智能等专业方向的课程实践,可作为高年级课程设计、毕业课题的重要参考案例。系统采用模块化设计理念,控制核心与硬件接口分离架构便于功能扩展,具备工程实践能力的学习者可在现有框架基础上进行二次开发,例如集成视觉感知模块或优化运动规划算法。 项目文档详细记录了环境配置流程、参数调试方法和实验验证数据,特别说明了双机协同作业时的时序同步解决方案。所有功能模块均提供完整的API接口说明,便于使用者快速理解系统架构并进行定制化修改。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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