轮式康:一个基于车轮控制的游戏平台，用于研究人类传感器运动控制

人体感官电机控制系统非常坚固，尽管传感是分布式、稀疏、量化、噪声和延迟的。中枢神经系统的计算速度缓慢，肌肉驱动疲劳和饱和。为了研究这种因果因素及其对感觉电机控制系统性能的影响，开发一个易于利用的实验平台来操作这些结果并记录性能是十分重要的。

在这里，我们提出了一个游戏平台称为车轮Con，这是一个自由和开源的平台，设计视频游戏的虚拟环境，模拟骑山地自行车沿着陡峭，扭曲，颠簸的小径。WheelCon 与方向盘集成，因为它可以操作人体感官电机控制系统中的变量，例如信号延迟、量化、噪声和干扰，同时记录电机控制轨迹和空气动力学。它还允许研究在感觉电机控制中研究建筑师的层，包括上层的目标、计划、决策以及下层的感应、反射和作用。

在运行 Windows 10 的计算机上，转到 WheelCon 网页，单击"克隆"或"下载"，然后单击弹出对话框中的"下载 ZIP"。将所有文件提取到本地硬盘驱动器。转到制造商的网站，下载相应的驱动程序为您的赛车车轮模型。

将赛车轮牢固地安装在显示器前的坐姿上。将车轮的 USB 电缆连接到 PC，将电源适配器连接到插座。要测试程序，请双击滚轮。

exe 在"可执行输出"文件的文件夹中。根据监视器设置配置设置，然后单击"播放"。将主体舒适地放在车轮后面。

在处理车轮时，确保主体有足够的运动范围。单击"适合的法律任务"。单击文本框并键入输出文件的名称，包括主题和任务信息。

单击"选择文件"，然后选择"适合定律"。txt 作为输入。单击"开始游戏"。

通过转动方向盘，指示主体用绿线跟踪灰色区域。这个游戏用于熟悉主题与设置。单击山地自行车任务。

键入输出文件名并选择Vision_Delay.txt。单击"开始游戏"开始测试。在这个游戏里，前视窗口的长度会发生变化，以提供高级警告、没有警告或视觉延迟。

单击山地自行车任务，键入输出文件名并选择Action_Delay.txt。单击"开始游戏"开始测试。在此游戏中，在主体的车轮转动和绿线运动之间添加延迟。

延迟从零秒开始，增加 0.15 秒，直到达到 0.75 秒。单击山地自行车任务，键入输出文件名并选择"视觉量化.txt。单击"开始游戏"开始测试。

在这个游戏中，视觉数据速率纵。当可视数据较低时，跟踪只能出现在几个松散的灰色位置。随着可视数据速率的增加，灰色区域可以出现在更多潜在位置，并且其移动变得更加连续。

单击"山地自行车任务"，键入输出文件名并选择"操作量化.txt。单击"开始游戏"开始测试。在这个游戏中，操作数据速率纵。

当数据速率最慢时，灰色线只能以一个速度移动。随着数据速率的增加，控制车轮速度变得更精细。单击山地自行车任务，键入输出文件名并选择凹凸.txt。

单击"开始游戏"开始测试。在这个游戏中，干扰被添加为车轮上的扭矩，模拟颠簸，突然转向小径或两种类型的干扰组合。若要检索测试结果，请转到可执行输出文件的文件夹，并查找具有以前指定的文件名的文件。

从左到右，输出文件中的每一行指定时间、试验位置、颠簸大小、动作数据速率、动作延迟、视觉延迟、视觉数据速率、跟踪误差和方向盘角度。要开发新的输入文件，请打开 WheelCon Mntn 自行车道设计代码。m 在具有 Matlab 的源代码文件夹中。

为所需的游戏参数选择代码的这一部分，按"控制"加上"T"以取消注释，然后按"运行"。输入文件将在同一文件夹中重新生成。正如这个数字所示，在视觉或动作延迟的游戏中，主体的错误随着更大的延迟而增加。

在可视输入或操作输出中限制数据速率会导致更大的错误。此图显示了试验期间的空气动力学，要么只有颠簸，只有转弯，要么两者结合。当您观看此视频时，您应该熟悉如何将 WheelCon 应用于人类感官电机控制研究。