Rotation contrôlée des observateurs humains dans un environnement de réalité virtuelle

Résumé

La rotation physique contrôlée d’un observateur humain est souhaitable pour certaines applications expérimentales, récréatives et éducatives. Cet article décrit une méthode pour convertir une chaise pivotante de bureau en un support pour une rotation physique contrôlée dans un environnement de réalité virtuelle.

Résumé

Le faible coût et la disponibilité des systèmes de réalité virtuelle (RV) ont soutenu une accélération récente de la recherche sur la perception et le comportement dans des conditions plus naturalistes, multisensorielles et immersives. Un domaine de recherche qui a particulièrement bénéficié de l’utilisation des systèmes de RV est l’intégration multisensorielle, par exemple, l’intégration d’indices visuels et vestibulaires pour donner lieu à un sentiment d’auto-mouvement. Pour cette raison, une méthode accessible pour la rotation physique contrôlée d’un observateur dans un environnement virtuel représente une innovation utile. Cet article présente une méthode pour automatiser la rotation d’une chaise pivotante de bureau ainsi qu’une méthode pour intégrer ce mouvement dans une expérience vr. À l’aide d’un exemple d’expérience, il est démontré que le mouvement physique, ainsi produit, est intégré à l’expérience visuelle d’un observateur d’une manière conforme aux attentes; intégration élevée lorsque le mouvement est congruent avec le stimulus visuel et faible intégration lorsque le mouvement est incongru.

Introduction

De nombreux indices se combinent dans des conditions naturelles pour produire un sentiment d’auto-mouvement¹. Produire un tel sens est un objectif dans de nombreuses applications de RV récréatives, de santé et éducatives 2,3,4,5, et le simple fait de comprendre comment les indices se combinent pour donner un sentiment d’auto-mouvement a été une entreprise à long terme des neuroscientifiques 6,7,8,9,10,11

Protocole

AVERTISSEMENT : Les travaux électriques doivent être effectués par une personne qualifiée.

1. Procédure de configuration du système mécanique

1. Fixez la poulie principale à l’arbre supérieur de la chaise pivotante.
   1. Retirez l’arbre supérieur.
      REMARQUE: Cela implique généralement de placer la chaise sur le côté et de retirer une épingle à la base de la chaise qui empêche l’arbre supérieur de glisser hors de l’arbre inférieur.
   2. Ajustement par friction de la poulie à l’arbre.
      1. Utilisez des étriers Vernier pour obtenir le diamètre de l’arbre. Utilisez un tour pour percer le trou de poulie en f....

Résultats

Le but de l’exemple d’expérience était de déterminer si l’ajout d’une rotation physique – congruente ou incongrue avec le mouvement d’arrière-plan visuel dans une scène – affectait la direction perçue d’une cible en mouvement dans cette scène. Une différence entre le mouvement physique congruent et incongru était attendue sur la base de l’hypothèse que le mouvement de fond affecte la direction cible perçue en fonction de la facilité avec laquelle le système visuel d’un participant attribu.......

Discussion

Cet article présente une méthode pour ajouter une rotation automatisée à une chaise de bureau sous le contrôle d’un observateur ou d’un expérimentateur, et une méthode d’accompagnement pour intégrer ce mouvement dans une expérience virtuelle. Les étapes critiques comprennent la fixation mécanique du moteur à la chaise, la configuration de l’alimentation et du contrôle électrique du moteur, puis la configuration de l’Arduino et de l’ordinateur pour entraîner le contrôleur du moteur. L’étape .......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
48 V DC power supply (motor)	Meanwell	RSP-320-48	https://www.meanwellaustralia.com.au/products/rsp-320
5 V DC power supply (arduino)	Jaycar	MP3295	https://www.jaycar.com.au/15w-5v-3a-enclosed-power-supply/p/MP3295?pos=5&queryId=dda344422ab16c6 7f558551ac0acbd40
Ardity plugin for Unity	Open Source		https://ardity.dwilches.com/
Arduino MEGA 2560	Jaycar	XC4420	https://www.jaycar.com.au/duinotech-mega-2560-r3-board-for-arduino/p/XC4420?pos=2&queryId=901771805f4bf6e0 ec31d41601d14dc3
Arduino software	Arduino		https://www.arduino.cc/en/software
Belt	Motion Dynamics	RFTB10010	Choose a size that suits the application. We used 60 tooth. https://www.motiondynamics.com.au/polyurethane-timing-belts-16mm-t-10/
Bracket bolts (holding motor)	The Fastner Factory	161260	x 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-35mm-100pc
Bracket bolts (not holding motor)	The Fastner Factory	161258	x 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-25mm-100pc
Clamp Angle Iron	Austral Wright Metals	50004813	x 2. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/
Clamp bolts	The Fastner Factory	161265	x 4. https://www.thefastenerfactory.com.au/bolts-and-nuts/all-stainless-bolts/stainless-button-socket-head-cap-screws/stainless-steel-button-socket-head-cap-screw-m6-x-70mm-100pc
Clamp leaves (stainless flat bar)	Austral Wright Metals	50004687	x 8. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/
Cover (acrylic)	Bunnings Warehouse	1010489	https://www.bunnings.com.au/suntuf-900-x-600-x-5mm-grey-acrylic-sheet_p1010489
Cover bolts/nuts	Bunnings Warehouse	247292	x 4. https://www.bunnings.com.au/pinnacle-m3-x-16mm-stainless-steel-hex-head-bolts-and-nuts-12-pack_p0247292
Cover brackets	Bunnings Warehouse	44061	x 4. https://www.bunnings.com.au/zenith-20mm-zinc-plated-angle-bracket-16-pack_p0044061
Emergency shut-off switch	Jaycar	SP0786	https://www.jaycar.com.au/latching-emergency-stop-switch/p/SP0786?pos=1&queryId=5abe9876cf78dc3d d26b9067fbc36f74
Hybrid stepper motor and driver	Vevor	?	Closed Loop Stepper Motor Nema 34 12NM Servo Motor Hybrid Driver https://vevor.com.au/products/1712oz-in-nema34-closed-loop-stepper-motor-12nm-hybrid-servo-driver-hsc86-kit?variant=33058303311975
IEC mains power connector	RS components	811-7213	https://au.rs-online.com/web/p/iec-connectors/8117213
Instrument case (housing)	Jaycar	HB6381	https://www.jaycar.com.au/abs-instrument-case-with-purge-valve-mpv2/p/HB6381
LED	Jaycar	ZD0205	https://www.jaycar.com.au/green-10mm-led-100mcd-round-diffused/p/ZD0205?pos=11&queryId=e596cbd3d71e86 37ab9340cee51175e7&sort= relevance
Main pulley (chair)	Motion Dynamics	ALTP10020	Choose a size that suits the application. More teeth = slower rotation. We used 36 tooth. https://www.motiondynamics.com.au/timing-pulleys-t10-16mm.html
Motor attachment bars (Stainless flat bar)	Austral Wright Metals	50004687	x 4. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/
Mounting brackets (stainless flat bar)	Austral Wright Metals	50004687	x 2. https://www.australwright.com.au/products/stainless-steel/stainless-steel-bar-round-flat-angle-square/
Nuts	The Fastner Factory	161989	x 12. https://www.thefastenerfactory.com.au/stainless-steel-hex-nylon-insert-lock-nut-m6-100pc
On/off switch	Jaycar	SK0982	https://www.jaycar.com.au/dpdt-illuminated-rocker-large-red/p/SK0982?pos=4&queryId=88e0c5abfa682b74 fa631c6d513abc73&sort=relevance
Potentiometer	Jaycar	RP8610	https://www.jaycar.com.au/10k-ohm-logarithmic-a-single-gang-9mm-potentiometer/p/RP8610?pos=4&queryId=0d1510281ba100d 174b8e3d7f806a020
Pulley screws	The Fastner Factory	155856	x 5. https://www.thefastenerfactory.com.au/stainless-steel-hex-socket-head-cap-screw-m4-x-25mm-100pc
resistor 150 Ohm	Jaycar	RR2554	https://www.jaycar.com.au/150-ohm-1-watt-carbon-film-resistors-pack-of-2/p/RR2554?pos=19&queryId=48c6317c73fd361 a42c835398d282c4a&sort= relevance
Small pulley (motor)	Motion Dynamics	ALTP10020	Choose a size that suits the application. More teeth = faster rotation. We used 24 tooth. https://www.motiondynamics.com.au/timing-pulleys-t10-16mm.html
Small toggle switch	Jaycar	ST0555	https://www.jaycar.com.au/sealed-mini-toggle-switch/p/ST0555?pos=14&queryId=066b989a151d83 31885c6cec92fba517&sort= relevance
Steam software	Valve Corporation		https://store.steampowered.com/
SteamVR plugin for Steam	Valve Corporation		https://store.steampowered.com/app/250820/SteamVR/
Unity software	Unity Technologies		https://unity3d.com/get-unity/download
VR system	Scorptec	99HANW007-00	HTC Vive Pro with controllers and base stations. https://www.scorptec.com.au/product/gaming-peripherals/vr/72064-99hanw007-00?gclid=Cj0KCQiA5OuNBhCRARIsA CgaiqX8NjXZ9F6ilIpVmYEhhanm GA67xLzllk5EmjuG0gnhu4xmiE _RwSgaAhn8EALw_wcB