基于多通道学习的肢体运动功能康复辅助游戏研究

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1、硕士学位论文基于多通道学习的肢体运动功能康复辅助游戏研究RESEARCHONLIMBMOTORFUNCTIONRECOVERYOFAUXILIARYGAMEBASEONMULTIMODALLEARNING邓创哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：G206.2学校代码：10213国际图书分类号：7.094密级：公开艺术学硕士学位论文基于多通道学习的肢体运动功能康复辅助游戏研究硕士研究生：邓创导师：张大勇副教授申请学位：艺术学硕士学科：设计学所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈

2、尔滨工业大学ClassifiedIndex:G206.2U.D.C:7.094DissertationfortheMasterDegreeinArtRESEARCHONLIMBMOTORFUNCTIONRECOVERYOFAUXILIARYGAMEBASEONMULTIMODALLEARNINGCandidate：ChuangDengSupervisor：AProf.DayongZhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofArtSpeciality：DesignologyA

3、ffiliation：Dep.ofMediaTech&ArtSchoolofMechatronicsEngineeringnd,2015DateofDefence：July2Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学艺术学硕士学位论文摘要近年来，认知心理学中关于多通道学习的研究层出不穷，利用多通道学习的信息加工方式进行学习时，人的学习效率高、效果好。目前，由于外伤或疾病导致的肢体运动功能障碍严重影响了人的正常生活，康复训

4、练可以帮助患者改善运动功能，降低患者的致残率，改善生活。康复训练的动作学习需要治疗师一对一的指导，而当前康复治疗师，治疗场地等资源缺乏，不能满足患者的需求。随着体感技术的发展，为实现多通道的动作学习创造了可能。因此本文探索一种康复训练动作学习的方式，以此提高人在动作学习时的自主学习能力和学习效果。本文在了解肢体运动功能康复原理及康复训练动作的学习方式之后，首先对视觉通道、听觉通道和动觉通道的信息加工方式进行了深度探究，分析各个通道的生理构造、信息加工特点与信息元素的特征。以计算机多通道研究、多通道学习相关

5、理论、镜像神经元理论和反馈理论为基础，构建了基于多通道学习的动作学习模型，该模型为反馈式多通道的动作学习系统设计奠定了理论基础。然后根据对信息加工方式的研究与模型中的设计启示，完成了动作信息在视觉通道、听觉通道和动觉通道信息的设计，为了实现动觉通道的动作信息，运用Kinect体感设备结合动作匹配算法设计了标准动作库。利用Unity3D整合各通道的动作信息实现了基于Kinect的肢体运动功能康复辅助游戏。最后利用可用性测试方法对游戏的可用性进行了评估，采用对比分析的方法对游戏的动作学习效果进行了评估。通过实

6、验证明了本游戏的可用性良好，作为一种全新的动作学习方式较书本的方式具有更好的学习效果。综上所述，本研究探索了一种多通道反馈式的动作学习方式，能提高人在动作学习中的自主学习能力与学习效率，改善动作学习的效果，寓教于乐。基于多通道学习的动作学习模型，在动作学习领域具有普适性，可作为动作学习材料设计的理论基础，有一定的教育价值。利用这种媒介进行健康教育的效果更好，更加利于健康知识的传播，具有重要的人文价值。关键词：多通道学习；体感交互；动作学习；康复辅助游戏-I-哈尔滨工业大学艺术学硕士学位论文Abstract

7、Inrecentyears,researchesonmultimodallearninginCognitivepsychologyemergeinendlessly,peopleusingthiswaytostudycanalwaysgetgoodresults.Atpresent,duetotraumaordiseasesofthebodymovementfunctionobstacleseriouslyaffectedpeople'snormallife,rehabilitationtrainingc

8、anhelppatientstoimprovemotorfunction,reducethemorbidityofpatientsandimprovetheirlives.Rehabilitationtrainingofactionlearningneedstherapistone-on-oneinstruction,butthelackofcurrentrehabilitationtherapists,treatmentsi