인지기반 운동 학습 효과를 위한 웨어러블 디바이스 촉각 피드백 디자인
Wearable device tactile feedback design for cognitive-based kinetic learning effect
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초록
본 연구는 원격 운동 지도가 가능한 촉각 피드백 디자인에 대한 연구로서 긍/부정 자극에 대한 인지적 특성 및 행동 교정 효과를 고려한 촉각피드백 디자인 방향성을 연구하고자 한다. 웨어러블 디바이스의 활용행태와 스포츠 트레이닝 분야에서의 훈련기법에 대한 분석을 진행하였고,인간 인지 모델의 특성에 기반한 디자인 방향성을 도출하였다. 그 결과촉각 신호 작동 방식의 관점에서 긍정 강화와 부정 처벌을 조합한SUPPORT 모드, 부정 강화와 긍정 처벌을 조합한 CORRECTION 모드의 동작 방식을 구체화 하였다. 또한 각 촉각 자극의 매개변수 제어를통해 감성적으로 긍정적, 부정적으로 느끼는 촉각 매개변수를 식별하였고, 이를 활용해 기본 사지 동작 및 실제 훈련 맥락에서의 사용자 반응을 조사 하였다. 실험 결과 CORRECTION 모드가 SUPPORT 모드 대비운동 학습 지원에 효과적이라는 결과를 확인할 수 있었다. 향후 연구에서는 다양한 액추에이터를 활용한 촉각 자극 디자인 및 이를 활용한 인터랙션의 인지적 효과에 대해 논의하고자 한다.
Abstract
This study is a study on the tactile feedback design that canprovide remote exercise instruction. The purpose of this study is tostudy the direction of the tactile feedback design considering thecognitive characteristics and behavioral correction effects forpositive/negative stimuli. We analyzed the use behavior of wearabledevices and training techniques, and derived design directions basedon characteristics of the human cognitive model. As a result, theoperation method of SUPPORT, CORRECTION mode was specifiedfrom the viewpoint of the tactile signal operation method, and thetactile parameters felt positively and negatively emotionally from theuser's point of view were confirmed. Using this, a user study wasconducted, and as a result of the experiment, it was confirmed thatthe CORRECTION mode is effective in supporting exercise learningcompared to the SUPPORT mode. Future research will discusstactile stimulus designs using various actuators and the cognitiveeffects of interactions using them.
참고문헌 (25)
- Thompson, Clem W., "Manual of structural kinesiology" (1977)
- Wickens, C.,D., "Engineering psychology and human performance" (2013), Pearson Custom Publishing
- 최형준, "EMS를 활용한 압박의류의 착용이 등속성 근력과 근활성도에 미치는 효과", 한국체육과학회지, 27(3), pp.961~971 (2018), 한국체육과학회[DOI]
- 한동욱, "청각적 맥락간섭이 골프스윙 학습에 미치는 영향", 한국스포츠심리학회지, 19(2), pp.1~16 (2008), 한국스포츠심리학회
- J. Bae, "A Lightweight and Efficient Portable Soft Exosuit for Paretic Ankle Assistance in Walking After Stroke", 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (2018)
- Je, S., "tactoRing: A Skin-Drag Discrete Display", Proceedings of the 2017 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (2017)
- Jeong, D.N., "착용형 헬스케어 디바이스의 인터렉션 디자인 분석", 한국디자인학회 학술발표대회 논문집, pp.282~283 (2014)
- Kasahara, S., "Preemptive Action: Accelerating Human Reaction using Electrical Muscle Stimulation Without Compromising Agency", Proceedings of the 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (2019)
- Kao, H,, "Exploring interactions and perceptions of kinetic wearables", Proceedings of the 2017 Conference on Designing Interactive Systems (2017)
- 김원식, "긍", 부정 감성자극에 대한 행동활성화체계 및 행동억제체계 민감도에 따른 뇌파의 LORETA 분석, 2005, pp.8(4), 403~413[DOI]
- Kravitz, A.,V., "Striatal mechanisms underlying movement, reinforcement, and punishment", Physiology, 27(3) (2012)
- 이은, "정서 사진에 대한 정서 반응성 : 평가 공간에서의 분포", 신경정신의학, 45(1), pp.28~33 (2006), 대한신경정신의학회
- Lopes, P,, "Impacto: Simulating physical impact by combining tactile stimulation with electrical muscle stimulation", Proceedings of the 28th Annual ACM Symposium on User Interface Software & Technology (2015)
- Moon, H.Y., "사용자 경험의 평가 방법 분석", 대한인간공학회 학술대회논문집, pp.114~117 (2010)
- O'Neill, Ciarán T., "A soft wearable robot for the shoulder: Design, characterization, and preliminary testing", 2017 International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR) (2017), IEEE
- 박은영, "전기 자극을 이용한 피드백의 형태가 무릎성형 수술 환자의 넙다리 네갈래근 등척성 운동 학습에 미치는 영향", 한국전문물리치료학회지, 7(3), pp.81~89 (2000), 한국전문물리치료학회
- Paik, N.J., "운동 학습의 개념과 이론", Brain & NeuroRehabilitation, 3(2) (2010)
- 신정엽, "고유수용성감각 강화훈련이 유소년 축구선수들의 무릎관절위치감각, 운동반응시간 및 드리블능력에 미치는 영향", 한국체육과학회지, 27(6), pp.1325~1334 (2018), 한국체육과학회[DOI]
- Skinner, Burrhus Frederic, "Beyond freedom and dignity" (2002), Hackett Publishing
- Yamazoe, H., "International Conference on Digital Human Modeling and Applications in Health, Safety, Ergonomics and Risk Management" (2017), Springer
- 이슬비, "컴패니언 로봇의 멀티 모달 대화 인터랙션에서의 감정 표현 디자인 연구", 디자인융복합연구(구.인포디자인이슈), 16(6), pp.137~152 (2017), 디자인융복합학회(구.한국인포디자인학회)
- Yi, W.Y., "체화된 인지 UX 에서 본 가상 환경 속의 사용자와 인공물의 상호작용", 한국HCI학회 학술대회, pp.265~267 (2013)
- 윤기운, "암묵 운동학습에 관한 연구동향 분석", 코칭능력개발지, 8(4), pp.15~29 (2006), 한국코칭능력개발원
- 윤소미, "VR 스포츠실을 활용한 훈련 프로그램이 초등학교 축구선수 킥의 수행에 미치는 영향", 한국웰니스학회지, 14(2), pp.461~468 (2019), 한국웰니스학회[DOI]
- Zeagler, C., "The Assistive Wearable: Inclusive by Design", Assistive Technology Outcomes & Benefits (ATOB), 12 (2018)