Incidencia de un control de dificultad automático en aplicaciones de realidad virtual para rehabilitación motriz del miembro superior

Abstract

El objetivo de este trabajo, es comparar la incidencia de un ajuste dinámico de dificultad en un juego de rehabilitación de habilidad motriz, frente a una configuración manual. Para ello, se desarrolló una herramienta virtual enfocada en la rehabilitación del miembro superior; esta fue desarrollada en el motor de juegos de Unity 3D en lenguaje C#. Una vez creada la herramienta virtual, se implemento un control de dificultad automático basado en reglas, denominado control difuso; esto permitió que la herramienta no solo trabajar a en modo manual sino también en modo automático. La herramienta fue evaluada en dos casos de estudio, cada uno con una configuración diferente (automática o manual) y se midió la habilidad motriz de ambos participantes de forma objetiva a través de la Box and Blocks Test, la cual fue aplicada antes, durante y al finalizar las sesiones; adicionalmente, se definieron dos índices de desempeño (tiempo promedio utilizado en ingresar cada insecto en las cajas y el porcentaje de acierto alcanzado) con el propósito de determinar el progreso de los participantes en la herramienta virtual. Como resultado se obtuvo, que el ajuste dinámico de dificultad, permitió obtener en promedio un mejor desempeño por sesión en la habilidad motriz (26,47 % mayor con la mano dominante y 7,69 % mayor con la mano no dominante); sin embargo, no fue posible establecer una diferencia significativa entre las dos configuraciones, debido a la limitada población del estudio.

The objective of this work is to compare the incidence of a dynamic adjustment of difficulty in a motor skill rehabilitation game, compared to a manual configuration. To this end, a virtual tool was developed focused on the rehabilitation of the upper member; it was developed in the Unity 3d game engine in C# language. Once the virtual tool was created, rules-based automatic difficulty control, called Fuzzy Control, was implemented; this allowed the tool not only to work in manual mode but also in automatic mode. The tool was evaluated in two case studies, each with a different configuration (automatic or manual) and the motor skill of both participants was measured objectively through the Box and blocks Test, which was applied before, during and at the end the sessions; in addition, two performance indices were defined (average time used to enter each insect in the boxes and the percentage of success achieved) in order to determine the progress of the participants in the virtual tool. As a result, it was obtained that the dynamic adjustment of difficulty allowed to obtain on average a better performance per session in the Motor skill (26.47% greater with the dominant hand and 7.69% greater with the non-dominant hand); however, it was not possible to make a significant difference between the two configurations, due to the limited population of the study.