TW202046260A - 技能學習系統 - Google Patents

技能學習系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202046260A
TW202046260A TW109118633A TW109118633A TW202046260A TW 202046260 A TW202046260 A TW 202046260A TW 109118633 A TW109118633 A TW 109118633A TW 109118633 A TW109118633 A TW 109118633A TW 202046260 A TW202046260 A TW 202046260A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
virtual reality
user
learning
reality content
skill
Prior art date
Application number
TW109118633A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI721899B (zh
Inventor
洪榮昭
戴凱欣
葉建宏
Original Assignee
國立臺灣師範大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國立臺灣師範大學 filed Critical 國立臺灣師範大學
Publication of TW202046260A publication Critical patent/TW202046260A/zh
Priority to US17/140,283 priority Critical patent/US20210142692A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI721899B publication Critical patent/TWI721899B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0481Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] based on specific properties of the displayed interaction object or a metaphor-based environment, e.g. interaction with desktop elements like windows or icons, or assisted by a cursor's changing behaviour or appearance
    • G06F3/0482Interaction with lists of selectable items, e.g. menus
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/24Use of tools
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/02Electrically-operated educational appliances with visual presentation of the material to be studied, e.g. using film strip

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)

Abstract

一種技能學習系統適用於一使用者,並包含一穿戴式裝置、一儲存單元、及一處理單元。該使用者配戴該穿戴式裝置。該儲存單元儲存多個虛擬實境資料,該等虛擬實境資料分別對應學習多個技能的虛擬實境內容,且每一該虛擬實境內容對應一練習模式或一評量模式。該處理單元電連接該儲存單元及該穿戴式裝置,以讀取該儲存單元的該等虛擬實境資料之其中一者,並藉由該穿戴式裝置顯示對應其中該者的該虛擬實境內容。該技能學習系統藉由對應練習模式或該評量模式的該等虛擬實境內容,使得該使用者能夠有效且自主地學習新技能。

Description

技能學習系統
本發明是有關於一種技能學習系統,特別是指一種利用虛擬實境的技能學習系統。
現有的技能學習方式通常是藉由已有經驗的前輩或師傅採用一對一或一對多的教學方式,先讓教學者演示技能的實施,以讓新進人員或經驗不足的使用者能夠先觀摩再實地操作,並在操作的過程中讓前輩修正其錯誤與不足處,如此反覆地交互執行,最終使用者能夠逐漸熟練一項新的技能,例如洗車、烹調料理、雜耍技藝、運動或舞蹈等等。然而,這種仰賴有經驗的前人傳承的教學方式不但有其空間與時間的限制,且不同前輩的教學技巧或精熟程度的不一致,也讓新人的學習效率與效果參差不齊。因此,如何提供一種有效率的技能學習系統便成為一個待解決的問題。
因此,本發明的目的,即在提供一種利用虛擬實境的技能學習系統。
於是,本發明提供一種技能學習系統,適用於一使用者,並包含一穿戴式裝置、一儲存單元、及一處理單元。該穿戴式裝置適用於該使用者配戴。該儲存單元儲存多個虛擬實境資料,該等虛擬實境資料分別對應學習多個技能的虛擬實境內容,且每一該虛擬實境內容對應一練習模式及一評量模式之其中一者。
該處理單元電連接該儲存單元及該穿戴式裝置,以讀取該儲存單元的該等虛擬實境資料之其中一者,並藉由該穿戴式裝置顯示對應其中該者的該虛擬實境內容。
在一些實施態樣中,其中,該穿戴式裝置包括一顯示單元、一輸入單元、及一感測單元。該輸入單元適用於該使用者手持,以偵測該使用者的一手部動作。該感測單元用於偵測該使用者的一身體姿態。該處理單元還接收該輸入單元所偵測的該手部動作及該感測單元所偵測的該身體姿態,並還藉由該顯示單元顯示該虛擬實境內容、該手部動作、及該身體姿態。
在一些實施態樣中,其中,當該顯示單元所顯示的該虛擬實境內容是對應該練習模式時,該虛擬實境內容包含至少一學習鷹架。該至少一學習鷹架包括一箭頭指示、一虛線畫記、一數字提示、一順序標記、及一顏色提示之其中至少一者。該至少一學習鷹架用於提示該使用者如何調整該手部動作或該身體姿態,以學習對應的該技能。
在一些實施態樣中,其中,當該顯示單元所顯示的該虛擬實境內容是對應該練習模式時,該處理單元還根據該使用者的身高及體積,調整該至少一學習鷹架在虛擬實境中的空間位置。
在一些實施態樣中,其中,當該顯示單元所顯示的該虛擬實境內容是對應該評量模式時,該虛擬實境內容不包含該至少一學習鷹架,且該處理單元根據該手部動作或該手部動作與該身體姿態,及該虛擬實境資料,評量該使用者的一學習成效。
在一些實施態樣中,其中,該顯示單元顯示一選擇畫面,該選擇畫面包含多個學習內容、一練習模式選項、及一評量模式選項。該使用者藉由該輸入單元選擇該等學習內容之其中一者,並選擇該練習模式選項及該評量模式選項之其中一者,使得該處理單元選擇該等虛擬實境資料之其中對應的該者,藉由該顯示單元顯示對應的該虛擬實境內容。
在一些實施態樣中,其中,當該使用者選擇該評量模式選項時,該虛擬實境內容對應該評量模式,且該處理單元將所評量的該學習成效儲存至該儲存單元。
在一些實施態樣中,其中,該等學習內容包含一菜刀使用、一小白菜、一小黃瓜、一紅蘿蔔、一番茄、一洋蔥、一高麗菜、及一四季豆,且所對應的該等技能屬於廚房助手的切菜備料。
在另一些實施態樣中,其中,該等學習內容包含一輪圈清洗、一車體清洗、一水蠟打蠟、及一車身擦拭,且所對應的該等技能屬於汽車美容洗車的車身外部。
在另一些實施態樣中,其中,該等學習內容之其中一者是一建築物火場逃生,且所對應的該技能屬於火場逃生。
本發明的功效在於:藉由該處理單元將該儲存單元所儲存的該等虛擬實境資料之其中一者,經由該使用者所配戴的該穿戴式裝置顯示對應的該虛擬實境內容,且針對相同的一個技能學習都包含一個練習模式及一個評量模式,使得該使用者藉由該練習模式及該評量模式熟悉該技能學習,而能夠不受時間與空間的限制,有效率地自主學習新技能。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1,本發明技能學習系統100之一實施例,適用於一使用者,並包含一穿戴式裝置1、一儲存單元3、及一處理單元2。該穿戴式裝置1適用於該使用者配戴,並包括一顯示單元11、一輸入單元12、及一感測單元15。舉例來說,該顯示單元11是一個頭戴式顯示器,該輸入單元12是一個手持握把,該感測單元15是多個配戴於身體不同部位的感測器。當該使用者要學習一項新的技能時,該使用者配戴該頭戴式顯示器及該等感測器,並手握該手持握把,以偵測該使用者的一身體姿態及一手部動作。例如兩手各握一個該手持握把,則共偵測兩隻手的該手部動作。該身體姿態例如是蹲姿、站姿、躺臥、走動、跳躍、翻滾等等。另外要特別補充說明的是:該感測單元15也可以不用配戴於該使用者,而是一種光學感測器或超音波感測器,以偵測以偵測該使用者的該身體姿態。
該儲存單元3例如是一個硬碟機、記憶體、或雲端儲存裝置,並儲存多個虛擬實境(Virtual Reality,VR)資料。該等虛擬實境資料分別對應學習多個技能的虛擬實境內容,且每一該虛擬實境內容對應一練習模式及一評量模式之其中一者。更精確地說,針對每一個技能都具備分別對應該練習模式及該評量模式的二個虛擬實境內容。
該處理單元2電連接該儲存單元3及該穿戴式裝置1,以讀取該儲存單元3的該等虛擬實境資料之其中一者,並藉由該穿戴式裝置1顯示對應其中該者的該虛擬實境內容。舉例來說,該處理單元2是一中央處理器、一數位信號處理晶片、或其他的電腦晶片或運算裝置,以能夠根據該虛擬實境資料提供虛擬實境內容為原則。
更具體地說,該顯示單元11顯示一選取畫面,該顯示畫面包含多個學習內容、一練習模式選項、及一評量模式選項。該使用者藉由該輸入單元12選擇該等學習內容之其中一者,並選擇該練習模式選項及該評量模式選項之其中一者,使得該處理單元2選擇該等虛擬實境資料之其中對應的該者,藉由該顯示單元11顯示對應的該虛擬實境內容。
當該顯示單元11所顯示的該虛擬實境內容是對應該練習模式時,即該使用者是選擇該練習模式選項時,該虛擬實境內容包含至少一學習鷹架,該至少一學習鷹架包括一箭頭指示、一虛線畫記、一數字提示、一順序標記、及一顏色提示之其中至少一者。該至少一學習鷹架用於提示該使用者如何調整該手部動作或該身體姿態,以學習對應的該技能。該處理單元2還接收該輸入單元12所偵測的該手部動作及該感測單元所偵測的該身體姿態,並還藉由該顯示單元11顯示該虛擬實境內容、該手部動作、及該身體姿態。
當該顯示單元11所顯示的該虛擬實境內容是對應該評量模式時,即該使用者是選擇該評量模式選項時,該虛擬實境內容不包含該至少一學習鷹架,且該處理單元2也還接收該輸入單元12所偵測的該手部動作及該身體姿態,並還藉由該顯示單元11顯示該虛擬實境內容、該手部動作、及該身體姿態,且該處理單元2根據該手部動作及該虛擬實境資料,或根據該手部動作與該身體姿態及該虛擬實境資料,評量該使用者的一學習成效。換句話說,該處理單元2根據該使用者所選擇的該虛擬實境內容,獲知該手部動作及該身體姿態在空間中的正確位置,再根據該手部動作或該手部動作及該身體姿態在空間中的實際位置,判斷該使用者的手部動作或該身體姿態的精確程度,而據以計算該學習成效,如分數或百分比。該處理單元2還將所評量的該學習成效儲存至該儲存單元3。
另外要特別說明的是: 該處理單元2能夠與該儲存單元3共同地單獨設置,例如是一台電腦主機,並與該穿戴式裝置1藉由無線或有線的方式建立連線。或者,該處理單元2也可以與該儲存單元3分別地單獨設置,例如該處理單元2是一台電腦主機,該儲存單元3是一雲端儲存設備。或者,該處理單元2也可以設置於該穿戴式裝置1中,例如是一個頭戴式頭盔。或者,該處理單元2及該儲存單元3也可以共同地設置於該穿戴式裝置1中,該儲存單元3例如是該頭戴式頭盔的記憶體,都不以此為限。
舉例來說,該技能學習系統100所提供的其中一個該技能是廚房助手的切菜備料。該技能包含對應的不同的八個學習內容,分別是菜刀使用、葉菜類(如小白菜)、無果皮(如小黃瓜)、帶有果皮(如紅白蘿蔔)、球類蔬菜(如牛番茄)、球類蔬菜(如洋蔥)、球類蔬菜(如高麗菜)、及細條蔬菜(如四季豆)。
當該使用者配戴該穿戴式裝置1,以開始體驗該虛擬實境內容時,該顯示單元11先顯示明亮寬敞的中央廚房,並設計成可以讓該使用者自行走動環繞的場景。再參閱圖2,接著,該顯示單元11顯示該選擇畫面13,該顯示畫面包含立體展示按鈕14,並提示該使用者選擇其中一個該學習內容。
參閱圖1與圖3,以該使用者選擇該小白菜且該練習模式選項(如圖2的練習模式)為例,該顯示單元11所顯示的該虛擬實境內容包含多個子段落,在第一子段落(如Step 1)中,該虛擬實境內容包含一個該箭頭指示41的一個該學習鷹架,並還包含一訊息提示(如拿小白菜)51及三個虛擬按鈕61。該等虛擬按鈕61分別是上一步、重複、及下一步,以選擇不同的子段落顯示或再次重新顯示。
參閱圖1與圖4,在第二子段落(如Step 2)中,該虛擬實境內容包含一個實線畫記71的一個該學習鷹架,並還包含另一訊息提示(如把菜放在砧板上)52,以提示該使用者藉由該輸入單元12將該小白菜移動至該實線畫記71的位置。同樣地,在每一個子段落中,該虛擬實境內容都包含該三個虛擬按鈕,以下就不在贅述。
參閱圖1與圖5,在第三子段落(如Step 3)中,該虛擬實境內容包含一個該虛線畫記81及一個該數字提示91,即總共二個該學習鷹架,並還包含另一訊息提示(如把根切掉)53,以提示該使用者藉由該輸入單元12手持一虛擬菜刀依照該數字提示91的順序,沿著該虛線畫記81的位置切除該小白菜的根部。再參閱圖6,當該使用者藉由該輸入單元12使用該虛擬菜刀切菜時,該處理單元2能夠根據該手部動作藉由該顯示單元11在該虛擬實境內容中顯示提醒並暫停該學習內容的進行,例如當該輸入單元12能夠偵測該使用者的手指位置,且在切菜時其輔助手指節未彎曲,該顯示單元11將出現安全性提示(如圖6的安全性)且無法下刀切菜,以培養該使用者安全性認知的使用習慣。
參閱圖1與圖7,在第四子段落(如Step 4)中,該虛擬實境內容包含五個該虛線畫記72及五個該數字提示92,即總共十個該學習鷹架,並還包含另一訊息提示(如切六段)54,以提示該使用者藉由該輸入單元12手持該虛擬菜刀依照該等數字提示92的五個順序,分別沿著該等虛線畫記72的位置將該小白菜切成六段。再參閱圖8,同樣地,例如該使用者在切菜時,持刀的慣用手需依照該虛線畫記72的提示位置下刀,當下刀的位置(即該手部動作)有歪斜時,該顯示單元11將出現準確性提示(如圖8的空間準確性)且無法下刀切菜,以訓練該使用者的空間準確性的認知。
再參閱圖5,在第五子段落(如Step 5)中,該虛擬實境內容包含另一訊息提示(如洗菜),則該使用者將該小白菜沖洗。在該使用者藉由該輸入單元12將該小白菜沖洗(如圖6)之後,接著,在該第六子段落(如Step 6)中,該虛擬實境內容包含另一訊息提示(如洗好放到備菜籃裡)。在該使用者藉由該輸入單元12將該小白菜放至該虛擬實境內容中的一備菜籃之後,接著,在該第七子段落(如Step 7)中,該虛擬實境內容包含另一訊息提示(如備菜籃擺定位,完成)。在該使用者藉由該輸入單元12將該備菜籃放至定位之後,對應學習該技能(即廚房助手的切菜備料)的該虛擬實境內容結束。
再舉例來說,該技能學習系統100所提供的其中另一個該技能是汽車美容洗車的車身外部。該技能包含對應的不同的四個學習內容,分別是輪圈清洗、車體清洗、水蠟打蠟、及車身擦拭。該虛擬實境內容所包含的該至少一學習鷹架例如是該順序標記、該顏色提示、該箭頭提示等等,以幫助該使用者(即學習者)建構步驟性知識。
類似地,例如當該使用者藉由該輸入單元12手持一虛擬噴水頭對一輪圈沖水時,如果該使用者(即該輸入單元12)與該輪圈的距離過近,該顯示單元11將出現安全性提示,以培養該使用者安全性的認知,再者,該顯示單元11還能出現準確性提示,以訓練該使用者在模擬細部清潔時的空間準確性。
參閱圖1與圖11,再舉例來說,該技能學習系統100所提供的其中另一個該技能是火場逃生。該技能包含對應的一個學習內容,也就是一建築物火場逃生。圖11說明該建築物火場逃生的該學習內容所對應的該虛擬實境內容。當該使用者配戴該穿戴式裝置1,以開始體驗該虛擬實境內容時,例如是處於一虛擬的建築物中。接著,該虛擬實境內容進入步驟S1,發生火災,例如由一虛擬的警報器通知該使用者。
於步驟S2,該使用者需大聲呼叫告訴其他人發生火災,在該個例子中,該穿戴式裝置1還例如包括一麥克風,以擷取該使用者的語音,並藉由該處理單元11進行語音辨識,以判斷該使用者是否發出呼叫警告。當該使用者見到在該虛擬的建築物所處的室內位置有火源時,則該虛擬實境內容進入步驟S3,否則,進入步驟S11。
當該使用者選擇使用一虛擬的滅火器滅火時,則該虛擬實境內容進入步驟S4,此時,在該練習模式下,該至少一學習鷹架包含滅火器使用的步驟與順序。當該使用者使用該虛擬的滅火器瞄準火源時,則該虛擬實境內容進入步驟S5,此時,在該練習模式下,該至少一學習鷹架包含滅火器瞄準火源的滅火動作。當該使用者使用該虛擬的滅火器瞄準火苗上端時,則該虛擬實境內容進入步驟S7。當該使用者使用該虛擬的滅火器瞄準火苗上端並噴灑滅火劑時,火勢被撲滅,則該虛擬實境內容進入步驟S8。
當該使用者使用該虛擬的滅火器瞄準火苗(即火源)根部時,則該虛擬實境內容進入步驟S6。當該使用者使用該虛擬的滅火器瞄準火苗根部並噴灑滅火劑時,火勢無法被撲滅,則該虛擬實境內容進入步驟S9。當該虛擬實境內容在步驟S3或步驟S9時,且當該使用者選擇開門逃出並隨手關門時,則該虛擬實境內容進入步驟S10。
當該虛擬實境內容在步驟S11時,且當該使用者走到一虛擬的門前時,則該虛擬實境內容進入步驟S12。當該使用者觸摸該虛擬的門的門把時,發現門把過燙,則該虛擬實境內容進入步驟S13,且該使用者無法開啟該虛擬的門。反之,發現門把適溫,該虛擬實境內容進入步驟S14。舉例來說,以視覺化方式呈現,當該使用者觸碰門把時,啟動門把溫度視覺化提示,由粉紅色至深紅色的顏色深淺的變化,代表溫度的高度,即顏色越深表示溫度越高,過燙則以紅色表示。
當該使用者開啟該虛擬的門,則該虛擬實境內容由步驟S10或步驟S14進入步驟S15。當該使用者發現該虛擬的門外有虛擬的濃煙時,則該虛擬實境內容進入步驟S16。此時,當該使用者選擇是否要關閉該虛擬的門,則該虛擬實境內容進入步驟S22。當該使用者選擇不關門時,則該虛擬實境內容進入步驟S15。而當該使用者選擇關門時,並把門關上時,則該虛擬實境內容進入步驟S23。
當該虛擬實境內容進入步驟S23,且該使用者回到虛擬的室內,並在室內水平移動尋找其他出口時,則該虛擬實境內容進入步驟S24,接著,該使用者鄰近另外一個門或同一個門時,則該虛擬實境內容進入步驟S12。
當該虛擬實境內容進入步驟S23,且該使用者回到虛擬的室內,並發現該虛擬的門的門縫滲入虛擬的濃煙時,則該虛擬實境內容進入步驟S25。接著,該使用者拿取一虛擬的毛巾將該虛擬的門的門縫塞住,則該虛擬實境內容進入步驟S26,此時,在該練習模式下,該至少一學習鷹架包含毛巾如何塞滿門縫的操作。當門縫未被毛巾塞滿,或該使用者尚未將該虛擬的毛巾塞住門縫時,虛擬的濃煙會持續滲入,則該虛擬實境內容進入步驟S27。接著,該使用者繼續在室內水平移動尋找其他出口時,則該虛擬實境內容進入步驟S24。
當該虛擬實境內容在步驟S15時,且當該使用者發現該虛擬的門外沒有虛擬的濃煙時,則該虛擬實境內容進入步驟S17。接著,當該使用者選擇是否關該虛擬且已開啟的門,則該虛擬實境內容進入步驟S18。當該使用者選擇開門不前進,則該虛擬實境內容進入步驟S23。而當該使用者選擇開門前進,並沿著一虛擬的樓梯移動時,如往下往外壓低身體逃生,則該虛擬實境內容進入步驟S19,在該練習模式下,該至少一學習鷹架包含身體蹲走的高度的指示,該處理單元11還量測該使用身體蹲走的高度者,並在判斷過高時,產生警示以在該虛擬實境內容中提醒該使用者,且再以學習鷹架提供正確動作。
當該虛擬實境內容在步驟S19時,且當該使用者找到一虛擬的出口時,則該虛擬實境內容進入步驟S20。反之,當該使用者遇到另外一個虛擬且關閉的門時,則該虛擬實境內容進入步驟S12。另外要特別補充說明的是:在該技能學習系統100所提供的該學習內容(即建築物火場逃生)中,當操作在該練習模式下,步驟S19的該學習鷹架在提供身體蹲走的高度的指示時,該處理單元11能夠根據該使用者的不同身高及體積(例如預先輸入資料或藉由其他感測裝置獲得),推算在虛擬空間中的蹲走高度,以調整該學習鷹架所需要設置的高度。換句話說,本發明的該至少一學習鷹架是能夠根據不同使用者的身高及體積,在空間上作出不同的位置調整與對應。
另外要補充說明的是:使用者在該技能學習系統中操作歷程將透過資料庫(如儲存單元3)記錄,資料庫將透過大數據分析在發生A狀況時,多少比例的使用者會有A1、A2等的行為產生,讓機器學習,造成動作或觀念錯誤的因素將愈容易出現在未來操作系統的情境中。情境中逃生的最適狀況為透過大數據分析,在發生A狀況時,人在什麼位置、怎麼逃生、那些動作可以讓使用者在最短時間內快速逃生,且避免他人逃生困難與減緩火勢蔓延速度。
再舉例來說,該技能學習系統100所提供的其中另一個該技能是種植植物。在該練習模式時,可提供種植鷹架,即該虛擬實境內容包含相關種植的多個學習鷹架,如:(1)使用者須在地平面畫出井字, 在交叉處播種,(2)播種時提供垂直種植的鷹架提示,使用者須將種子垂直種到土中,(3) 種植深度亦提供鷹架提示,過深或過淺將無法正確完成該動作,可訓練使用者的空間準確性。
綜上所述,藉由該處理單元2將該儲存單元3所儲存的該等虛擬實境資料之其中一者,經由該使用者所配戴的該穿戴式裝置1顯示對應的該虛擬實境內容,且針對相同的一個技能學習都包含一個練習模式及一個評量模式,使得該使用者在該練習模式中能夠藉由該至少一學習鷹架得到正確的操作與練習,還能夠在該評量模式中獲知該學習成效,故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
100:技能學習系統 1:穿戴式裝置 11:顯示單元 12:輸入單元 13:選擇畫面 14:立體展示按鈕 15:感測單元 2:處理單元 3:儲存單元 41:箭頭指示 51、52、53、54、55:訊息提示 61:虛擬按鈕 71:實線畫記 72:虛線畫記 81:虛線畫記 91、92:數字提示 S1~S26:步驟
本發明的其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中: 圖1是一方塊圖,說明本發明技能學習系統的一實施例; 圖2是一示意圖,示例性地說明該實施例的一選擇畫面; 圖3是一示意圖,示例性地說明該實施例的一虛擬實境內容的一子段落(Step 1); 圖4是一示意圖,示例性地說明該實施例的該虛擬實境內容的一子段落(Step 2); 圖5是一示意圖,示例性地說明該實施例的該虛擬實境內容的一子段落(Step 3); 圖6是一示意圖,輔助圖5說明該子段落(Step 3); 圖7是一示意圖,示例性地說明該實施例的該虛擬實境內容的一子段落(Step 4); 圖8是一示意圖,輔助圖7說明該子段落(Step 4); 圖9是一示意圖,示例性地說明該實施例的該虛擬實境內容的一子段落(Step 5); 圖10是一示意圖,輔助圖9說明該子段落(Step 5); 圖11是一流程圖,說明該實施例的一學習內容是一建築物火場逃生時所對應的該虛擬實境內容。
100:技能學習系統
1:穿戴式裝置
11:顯示單元
12:輸入單元
15:感測單元
2:處理單元
3:儲存單元

Claims (10)

  1. 一種技能學習系統,適用於一使用者,並包含: 一穿戴式裝置,適用於該使用者配戴; 一儲存單元,儲存多個虛擬實境資料,該等虛擬實境資料分別對應學習多個技能的虛擬實境內容,且每一該虛擬實境內容對應一練習模式及一評量模式之其中一者;及 一處理單元,電連接該儲存單元及該穿戴式裝置,以讀取該儲存單元的該等虛擬實境資料之其中一者,並藉由該穿戴式裝置顯示對應其中該者的該虛擬實境內容。
  2. 如請求項1所述的技能學習系統,其中,該穿戴式裝置包括一顯示單元、一輸入單元、及一感測單元,該輸入單元適用於該使用者手持,以偵測該使用者的一手部動作,該感測單元用於偵測該使用者的一身體姿態,該處理單元還接收該輸入單元所偵測的該手部動作及該感測單元所偵測的該身體姿態,並還藉由該顯示單元顯示該虛擬實境內容、該手部動作、及該身體姿態。
  3. 如請求項2所述的技能學習系統,其中,當該顯示單元所顯示的該虛擬實境內容是對應該練習模式時,該虛擬實境內容包含至少一學習鷹架,該至少一學習鷹架包括一箭頭指示、一虛線畫記、一數字提示、一順序標記、及一顏色提示之其中至少一者,該至少一學習鷹架用於提示該使用者如何調整該手部動作或該身體姿態,以學習對應的該技能。
  4. 如請求項3所述的技能學習系統,其中,當該顯示單元所顯示的該虛擬實境內容是對應該練習模式時,該處理單元還根據該使用者的身高及體積,調整該至少一學習鷹架在虛擬實境中的空間位置。
  5. 如請求項4所述的技能學習系統,其中,當該顯示單元所顯示的該虛擬實境內容是對應該評量模式時,該虛擬實境內容不包含該至少一學習鷹架,且該處理單元根據該手部動作或該手部動作與該身體姿態,及該虛擬實境資料,評量該使用者的一學習成效。
  6. 如請求項5所述的技能學習系統,其中,該顯示單元顯示一選擇畫面,該選擇畫面包含多個學習內容、一練習模式選項、及一評量模式選項,該使用者藉由該輸入單元選擇該等學習內容之其中一者,並選擇該練習模式選項及該評量模式選項之其中一者,使得該處理單元選擇該等虛擬實境資料之其中對應的該者,藉由該顯示單元顯示對應的該虛擬實境內容。
  7. 如請求項6所述的技能學習系統,其中,當該使用者選擇該評量模式選項時,該虛擬實境內容對應該評量模式,且該處理單元將所評量的該學習成效儲存至該儲存單元。
  8. 如請求項7所述的技能學習系統,其中,該等學習內容包含一菜刀使用、一小白菜、一小黃瓜、一紅蘿蔔、一番茄、一洋蔥、一高麗菜、及一四季豆,且所對應的該等技能屬於廚房助手的切菜備料。
  9. 如請求項7所述的技能學習系統,其中,該等學習內容包含一輪圈清洗、一車體清洗、一水蠟打蠟、及一車身擦拭,且所對應的該等技能屬於汽車美容洗車的車身外部。
  10. 如請求項7所述的技能學習系統,其中,該等學習內容之其中一者是一建築物火場逃生,且所對應的該技能屬於火場逃生。
TW109118633A 2019-06-06 2020-06-03 技能學習系統 TWI721899B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/140,283 US20210142692A1 (en) 2019-06-06 2021-01-04 Method and system for skill learning

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108119662 2019-06-06
TW108119662 2019-06-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202046260A true TW202046260A (zh) 2020-12-16
TWI721899B TWI721899B (zh) 2021-03-11

Family

ID=73650754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109118633A TWI721899B (zh) 2019-06-06 2020-06-03 技能學習系統

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11443653B2 (zh)
TW (1) TWI721899B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI770948B (zh) * 2021-04-20 2022-07-11 國立雲林科技大學 立體視圖虛擬教具學習系統

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130101968A1 (en) * 2011-10-10 2013-04-25 Cse Software Inc. Heavy equipment simulator and related methods
US9741169B1 (en) * 2014-05-20 2017-08-22 Leap Motion, Inc. Wearable augmented reality devices with object detection and tracking
US20160314624A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 Eon Reality, Inc. Systems and methods for transition between augmented reality and virtual reality
US10736544B2 (en) * 2015-09-09 2020-08-11 The Regents Of The University Of California Systems and methods for facilitating rehabilitation therapy
TWM574026U (zh) * 2016-01-22 2019-02-11 神仙科學股份有限公司 穿戴式生理監測裝置及系統
KR101910529B1 (ko) * 2016-01-28 2018-10-22 엠더블유엔테크 주식회사 가상현실 소방체험 시스템
WO2018218486A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. Devices and methods for recognizing driving behavior based on movement data
TWM550889U (zh) * 2017-08-07 2017-10-21 ying-xin Chen 模擬訓練系統
US11127306B2 (en) * 2017-08-21 2021-09-21 Precisionos Technology Inc. Medical virtual reality surgical system
US20190259294A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 Intervoke, LLC. Content delivery system for interactive educational instruction
US11227439B2 (en) * 2018-03-29 2022-01-18 Eon Reality, Inc. Systems and methods for multi-user virtual reality remote training
CN109658516B (zh) 2018-12-11 2022-08-30 国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 Vr培训场景的创建方法、vr培训系统以及计算机可读存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI770948B (zh) * 2021-04-20 2022-07-11 國立雲林科技大學 立體視圖虛擬教具學習系統

Also Published As

Publication number Publication date
US11443653B2 (en) 2022-09-13
TWI721899B (zh) 2021-03-11
US20200388189A1 (en) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kajastila et al. The augmented climbing wall: High-exertion proximity interaction on a wall-sized interactive surface
CN107754309B (zh) 信息处理方法、装置、电子设备及存储介质
Burke et al. Optimising engagement for stroke rehabilitation using serious games
US9248358B2 (en) Interactive cognitive-multisensory interface apparatus and methods for assessing, profiling, training, and improving performance of athletes and other populations
EP2836277B1 (en) Methods using interactive cognitive-multisensory interface for training athletes
US20130035612A1 (en) Hand-Function Therapy System With Sensory Isolation
US20080124691A1 (en) Visual performance evaluation and training system
JP2014530043A (ja) ボクシング及び格闘技における双方向システムとメソッド
US10603561B2 (en) Physical training system and methods useful in conjunction therewith
TWI721899B (zh) 技能學習系統
Gabyzon et al. Using a virtual reality game to assess goal-directed hand movements in children: A pilot feasibility study
Strada et al. Holo-BLSD–A holographic tool for self-training and self-evaluation of emergency response skills
Chia et al. Interactive training chopsticks to improve fine motor skills
US20210142692A1 (en) Method and system for skill learning
WO2011121356A1 (en) Exercise apparatus
JP5329775B2 (ja) クッキングゲームプログラム
JP6861439B2 (ja) 認知機能及び手指運動機能の評価訓練用の電子ペグシステム
CN111388968A (zh) 一种基于虚拟现实的步态平衡训练装置及系统
Han et al. Persephone’s feet: A foot-based approach to play in virtual reality
CN113648585A (zh) 一种模拟消防演练的方法
TWI399711B (zh) Fire escape education game method and game device
Block Modify instruction: Include all students
KR101964395B1 (ko) 게임용 도구
KR102617448B1 (ko) 가상현실을 이용한 실내 암벽등반 서비스 제공 시스템및 방법
Vandermaesen et al. Liftacube: A prototype for pervasive rehabilitation in a residential setting