İnsanlar Fazladan Bir Çift Kola Sahip Olmakla Kavga Ediyor – VR’de

Fazladan bir çift elle ne yapardınız? Fikir kulağa hantal gelebilir, sanki çok fazla iyi bir şeymiş gibi. Ancak yeni bir çalışma, insanların aslında uzuvları kendi vücut parçalarıymış gibi ek robotik kollar kullanmaya adapte olabildiğini gösteriyor.

Onlarca yıldır bilim adamları, insanlar araçları manipüle ettiğinde insan beyninin nasıl davrandığını araştırıyorlar. Artık bir İngiliz anahtarı veya bir tornavida aldığınızda beyninizin onu kendi elinizin yerine geçecek şekilde yorumladığı düşünülüyor. Uzun bir sopa kullandığınızda, kişisel alan duygunuz nesnenin tüm uzunluğuna uyum sağlayacak şekilde genişler, böylece arkanızı döndüğünüzde yanlışlıkla birine sopayla vurmazsınız. Peki, var olanın sadece işlevini, şeklini veya boyutunu değiştirmek yerine tamamen yeni parçalar eklediğinizde kendi bedeninize ilişkin algınıza ne olur?

Bu soru, yeni robotik cihazların ve sanal gerçeklik alanlarının tasarımını etkileyebilir. Birçok robotist, insanlara ek uzuvları kullanma yeteneği verecek ve potansiyel olarak insanların ekstra bir kol veya bacak, hatta bir kuyruk gerektiren görevleri tamamlamasını sağlayacak sistemler inşa etmekle ilgileniyor. Sanal gerçeklik, insanlara gerçek dünyada henüz mümkün olmayan deneyimleri deneme ve denetleyicilerine hiç benzemeyen (hatta insanlara hiç benzemeyen) avatarlar gibi davranma fırsatı sunar. Bununla birlikte, kullanışlı ve kullanılabilir olması için, herhangi bir ek gerçek veya sanal vücut parçasının, sanki her zaman oradaymış gibi karışması gerekir. Bunun mümkün olup olmadığını ve nasıl mümkün olduğunu anlamak, hem gerçek hayattaki cyborg parçalarını hem de sürükleyici video oyunlarını tasarlamanın anahtarıdır.

İnsanların fazladan bir uzantıya nasıl tepki verdiğini belirlemek için çeşitli deneyler yapılmıştır. Bu testlerde araştırmacılar, katılımcılara kauçuktan yapılmış fazladan bir kol, el veya parmak taktı, ardından gerçek, algılayıcı bir parçaya dokunurken aynı anda sahte ekstra parçaya da dokundu. Bu deneyler, insanların bu ekstra veya “fazladan” uzuvların vücutlarının bir parçası olduğunu hissedebildiklerini gösterdi. Ancak, insanların kontrol edilebilir yeni uzuv kümelerini etkili bir şekilde kullanıp kullanamayacağı henüz çok fazla çalışma almamıştı.

Geçen ay yayınlanan yeni araştırmanın amacı buydu. Bilimsel Raporlar. Araştırmacılar, katılımcıları kendi avatarlarını içeren bir VR ortamına soktu. ekstra bir çift sanal robotik kol gerçeklerinin hemen altında. VR ortamı, insanların ekstra robotik vücut parçalarına nasıl adapte olabileceğini anlamak için çok önemliydi, diyor Tokyo Üniversitesi’nde robotik ve bilişsel bir bilim adamı olan ortak yazar Ken Arai. Gerçek dünyadaki bir çift robotik kolla deney yapmak, beynimizin gerçek vücut parçalarımızdan bekleyeceği gibi, gecikmeden hareket etmelerini sağlama zorluğuyla birlikte gelir. Ancak VR’de, sensörlerden sanal kolların görünür hareketine kadar geçen süre daha kısadır ve bu da deneyimi daha gerçekçi hale getirir.

Katılımcılar, simüle edilmiş robo kollarını ayaklarına ve bellerine bağlı sensörler kullanarak kontrol ettiler. Fiziksel dünyada alt bacağın hareket ettirilmesi, vücudun o tarafındaki ekstra kolun VR alanında hareket etmesini tetikler. Ayak parmaklarını bükmek, o sanal elin bir kapma hareketi yapmasını söyledi. VR’de kolları manipüle eden insanlar, uzuvların sanal nesnelerle etkileşime girdiğini de hissedebildi. Örneğin, simüle edilmiş bir robotik elin avuç içi VR alanında bir şeye dokunursa, katılımcılar vücudun aynı tarafında ayak tabanına karşı bir titreşim hissettiler.

VR kurulumuna bağlandıktan sonra, katılımcılar rastgele yerlerde görünen toplara “dokunmak” için ekstra kolları kullanarak bir koordinasyon görevine daldılar. Katılımcılar her denemeden sonra “sanal robot uzuvları/kolları benim uzuvlarım/kollarımmış gibi hissettim” ve “sanki robot kolunun hareketleri kendi hareketlerimi etkiliyormuş gibi hissettim” ifadelerine ne kadar katıldıklarını derecelendirdiler. ” Topa dokunma görevini birden çok kez tamamladıklarında, insanların tepkileri daha hızlı hale geldi ve ayrıca yeni kollarına daha fazla sahiplik ve sorumluluk hissettiklerini bildirdiler.

Başka bir deney, insanların sanal dokunuşlara tepki olarak robotik kollarını ne kadar hızlı hareket ettirdiğini test etti. Burada katılımcılar, sanal nesnelerin yapay uzuvlarına dokunduğunu gördüklerinde ayaklarında titreşim hissettiler ve robotik kollarını bu nesnelerden uzaklaştırmaları istendi. Bazen ayaktaki fiziksel titreşimin konumu, sanal topun uzva dokunduğu konumla eşleşir – örneğin, sol ayağın üstündeki bir titreşim, sanal sol elin arkasındaki teması gösterir – top dokunma deneyi. Ancak bazen duyum, nesnenin VR’de göründüğü yerle eşleşmedi. VR nesnesinin görünür konumu ve robotik uzvun dokunulduğu gibi hissettiği yer aynı hizaya geldiğinde, katılımcılar robotik kollarını, duyum nesnenin konumuna karşılık gelmediğinde yaptıklarından biraz daha hızlı bir şekilde geri çektiler. Bu model, aynı deney insanların gerçek dünyadaki uzuvları üzerinde yapıldığında da görüldü. Araştırmacılar bunu, katılımcıların bilinçaltı kişisel alan algısının, sanal gerçeklikte robotik kollarının etrafındaki görünür alanı içerecek şekilde genişlediğinin bir işareti olarak yorumluyor.

Genel olarak, sonuçlar katılımcıların yeni bir alet ekleyerek mevcut ayaklarını uzatmış gibi değil, tamamen yeni vücut parçaları edinmiş gibi hissettiklerini gösteriyor. Bu potansiyel olarak bir sanal ve gerçek olasılıklar dünyası açar.

Cornell Üniversitesi’nde Virtual Embodiment Lab’ı yöneten ve çalışmaya dahil olmayan insan-bilgisayar etkileşimi araştırmacısı Andrea Stevenson Won, “Sanal gerçeklikte, herhangi bir şekle veya boyutta avatarlara sahip olabiliriz” diyor. “Kendine kanatlar verebilir, sanal bir alanda uçabilir ve bu coşkulu deneyimi yaşayabilirsin.” İnsanların avatarlarının ek vücut parçaları hakkında nasıl hissedecekleri hakkında daha fazla bilgi edinmek, araştırmacıların bu deneyimi tasarlamasına yardımcı olacaktır. Won, “İnsanların fiziksel olarak var olmayan avatar bedenlerini nasıl yorumlayabilecekleri ve onlara bir anlamda gerçekmiş gibi tepki gösterebilecekleri ilginç bir soru” diye ekliyor.

Öte yandan Arai, insanların fiziksel dünyada yapabileceklerini genişletme potansiyeli konusunda çok heyecanlı. Mevcut robotik sistemler, insanlara kelimenin tam anlamıyla bir çift el daha ödünç verebilir. “Belki bu bilgi [from the VR system] gerçek robotik sisteme de uyarlanabilir. Bu tür bir geri bildirim döngüsü, süpernumerary robotik uzuv tasarımlarını geliştirmek için çok önemli olacak ”diyor. “İnsanlar için imkansız şeyleri mümkün kılmak istiyoruz. Daha fazla uzuv eklemek istiyorsak, bu mümkün olmalıdır. Her şey mümkün olmalı.”