Geri Dön

Dynamic difficulty adjustment of rehabilitation tasks throughreal-time emotion feedback and performance

Duygu durumu ve performansın gerçek zamanlı geribildirimi aracılığıyla rehabilitasyon egzersizlerinin zorluk düzeyinin dinamik olarak ayarlanması

PDF İndir

  1. Tez No: 561467
  2. Yazar: FATİH ÖZKUL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DUYGUN EROL BARKANA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Robotik rehabilitasyon, Robotic rehabilitation
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Robot destekli rehabilitasyonda hasta motivasyonunu yüksek seviyede tutacak uygun zorluk düzeyinin belirlenmesi hala ilerlemeye açık bir araştırma konusudur. Üç farklı geribildirim yöntemi ile rehabilitasyon egzersizinin zorluk düzeyini değiştirerek denek motivasyonunu yüksek seviyede tutmayı amaçlayan robot destekli bir rehabilitasyon sistemi geliştirilmiştir. Yöntemlerden ilkinde deneklerin performansına (skor) göre (Performans Geribildirim Tabanlı Ayarlama (PGTA)), ikincisinde fizyolojik sinyaller yoluyla (deri iletkenliği) duygu durumuna göre (Fizyolojik Geribildirim Tabanlı Ayarlama (FGTA)), sonuncusunda ise aynı anda hem performans hem de duygu durumuna göre (PFGTA) bir değerlendirme yapılmaktadır. Konsept bir üst ekstremite eksoskeleton robotu olan RehabRoby üzerinde egzersizleri gerçekleştiren 20 sağlıklı denek ile değerlendirildi. Sistem, motivasyon durumunu dengelemek ve aynı zamanda kişiye özgü zorlayıcı olabilmek için deneklerin performans ve deri iletkenliği değerlerini orta seviyelerde tutacak şekilde egzersiz zorluk düzeylerini adapte etmektedir. Ortalama zorluk seviyesi dağılımına bakıldığında FGTA' da deneklere sunulan zorluk seviyelerinin (2.62±0.43, ortalama+standart sapma), PGTA (5.93±0.88) ve PFGTA' ya (3.99±0.38) göre biraz daha kolay olduğu görülmektedir. Deneklere daha kolay zorluk seviyesi sunulmasıyla FGTA' da PGTA ve PFGTA' ya göre daha düşük deri iletkenliği cevabı (9.35±8.9) ve daha düşük kalp atış hızı (89.27±9.35) değerleri, buna bağlı olarak da deneklerin daha az motive olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca daha kolay zorluk seviyesi ayarının bir sonucu olarak FGTA' da PGTA ve PFGTA' ya kıyasla daha düşük değerlik (5.7±0.95), uyarılma (5.45±1.6) ve baskınlık (5.9±1.5) öznel derecelendirmeleri görülmüştür. PFGTA' nın zorluk düzeyi varyansının (4.97±2.06), PGTA (1.48±0.49) ve FGTA' ya (3.52±1.41) göre yüksek olduğu görülmektedir. Zorluk düzeyinde daha geniş bir aralıktaki çeşitlilik deneğin yaşadığı şaşkınlık durumunu arttırarak daha motive bir rehabilitasyon süreci sağlayabilmektedir. Buna bağlı olarak PFGTA' daki Meantemp değeri (1.33±1.5), PGTA (2.39±1.78) ve FGTA' ya (2.03±1.58) oranla daha düşük olarak saptanmıştır.

Özet (Çeviri)

The decision of proper difficulty level for patients in robot-assisted rehabilitation while keeping them engaged is still an open challenge. We develop an adaptive robot-assisted rehabilitation therapy to challenge the subjects by changing the difficulty level of the rehabilitation task considering their performance (score) (Performance Feedback Based Adjustment (PFBA)), their emotions through physiological signals (skin conductance) (Physiological Feedback Based Adjustment (PHFBA)), and both performance and emotions at the same time (Performance and Physiological Feedback Based Adjustment (PPFBA)). The concept is evaluated in 20 healthy subjects performing the tasks with an upper-extremity exoskeleton RehabRoby. The system adapts difficulty levels of the tasks by maintaining the subject's performance, and skin conductance at a moderate level to balance the engagement, and challenge for each subject. The mean difficulty level distribution showed that PHFBA on the average suggests slightly easier difficulty levels (2.62±0.43, mean±std) to the subjects than PFBA (5.93±0.88, mean±std) and PPFBA (3.99±0.38, mean±std). Easier difficulty level adjustment resulted in less engaged subjects and correspondingly lower subjects' skin conductance response (SCR) (9.35±8.9, mean±std) and heart rate (HR) (89.27±9.35, mean±std) values in PHFBA compared to PFBA and PPFBA. Additionally, easier difficulty level adjustment resulted in lower valence value (5.7±0.95, mean±std), arousal (5.45±1.6, mean±std) and dominance (5.9±1.5, mean±std) subjective ratings in PHFBA compared to PFBA and PPFBA. It was also noted that the difficulty variance of PPFBA (4.97±2.06, mean±std) was higher than PFBA (1.48±0.49, mean±std) and PHFBA (3.52±1.41, mean±std) which meant that PPFBA offered wider levels to each subject. A wider variety of difficulty level suggestions might increase the amazement experienced by the subject, and the subject might become more engaged in the rehabilitation task, and consequently, Meantemp value in PPFBA (1.33±1.5, mean±std) was lower than the PFBA (2.39±1.78, mean±std) and PHFBA (2.03±1.58, mean±std).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1002401

    Üç kent, üç gerçeklik: Melbourne, Detroit ve İstanbul üzerinden planlı, plansız ve melez kentleşmenin ekosistem üzerindeki yansımaları

    Three cities, three realities: the ecological impacts of planned, unplanned, and hybrid urbanization through Melbourne, Detroit, and Istanbul

    SALİH ZEKİ AZAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kentsel Tasarım Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ALİ YÜZER

  2. Tez No

    687191

    Use of brain computer interfaces in main control of video games and in dynamic difficulty adjustment

    Beyin bilgisayar arayüzlerinin video oyunlarının ana kontrolünde ve dinamik zorluk ayarlamasında kullanımı

    ELİFSU FİLİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGalatasaray Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ REİS BURAK ARSLAN

  3. Tez No

    895296

    Dynamic difficulty adjustment by changing enemy behavior using reinforcement learning

    Pekiştirilmeli öğrenme yöntemi kullanarak düşman davranışlarının değiştirilmesi ile oyun zorluğunun dinamik olarak ayarlanması

    BURAK FURKAN AKŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Oyun ve Etkileşim Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. SANEM SARIEL

  4. Tez No

    994458

    Hayatta kalma-korku oyunlarında biyogeribildirim ile dinamik zorluk ayarlanması

    Dynamic difficulty adjustment with biofeedback in survival horror games

    ATALAY ÖNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDüzce Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ENVER KÜÇÜKKÜLAHLI

  5. Tez No

    241098

    Avrupa Birliği'nin sosyal politika ve istihdam alanlarındaki düzenlemelerine Türkiye'nin uyumu: Yapısal bir değerlendirme

    Turkey?s adjustment to the regulations of european union on social policy and employment: A structural evaluation

    TURGAY SAKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileriTrakya Üniversitesi

    Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYHAN GENÇLER

Geri Dön