MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017162868
■00520250211152106
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798382741253
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31349097
■035    ▼a(MiAaPQ)umichrackham005422
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a658
■1001  ▼aWeiss,  Hannah  M.
■24510▼aEvaluation  of  Augmented  Reality  and  Wearable  Sensors  to  Assess  Neurovestibular  and  Sensorimotor  Performance  in  Astronauts  for  Extravehicular  Activity  Readiness
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Michigan▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a187  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Stirling,  Leia.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Michigan,  2024.
■520    ▼aAs  next-generation  space  exploration  missions  require  increased  autonomy  from  astronaut  crews,  real-time  diagnostics  of  astronaut  health  and  performance  are  essential  for  mission  operations,  especially  for  determining  Extravehicular  Activity  (EVA)  readiness.  Exposure  to  microgravity  leads  to  changes  in  astronaut  physiology  such  as  loss  of  bone  density  and  muscle  mass,  cardiovascular  deconditioning,  and  the  reorganization  of  sensorimotor  integration  that  require  distinct  adaptation  timelines.  As  astronauts  transition  from  microgravity  to  gravity-rich  environments  (e.g.,  the  Moon  or  Mars),  sensorimotor  impairment  may  affect  their  ability  to  perform  mission-critical  tasks  such  as  landing  procedures,  capsule  egress,  and  early  EVA.  To  ensure  mission  success  and  astronaut  safety,  it  is  essential  to  identify  sensorimotor  impairment  during  missions.  At  present,  no  flight-ready  tools  are  available  for  astronauts  to  assess  their  sensorimotor  impairment  throughout  a  mission,  especially  tools  for  which  expert  assistance  is  not  needed.  Current  Earth-based  assessments  require  extensive  resources  to  administer  and  skilled  clinicians  to  score  and  interpret  the  data.  The  development  of  lightweight,  space-conscious  assessments  for  astronauts  transitioning  between  gravity  environments  is  crucial  to  the  success  of  future  exploration  missions.  An  Augmented  Reality  (AR)  standalone  system  may  be  a  viable  solution  by  allowing  holographic  visual  cueing  to  replace  physical  objects  used  in  traditional  assessments.  AR  headsets  are  easily  deployable,  enable  the  user  to  see  their  physical  environment  for  safety  in  confined  spaces,  provide  flexibility  for  new  software  integration,  and  are  multifunctional  for  other  mission  tasks  such  as  procedural  guidance.  The  research  focused  on  the  development,  usability  testing,  and  evaluation  of  the  Augmented  Reality  Operations  Readiness  Assessment  (AURORA)  to  assess  neurovestibular  and  sensorimotor  performance  with  holographic  visual  cueing  and  integrated  inertial  measurement  units.    The  human-in-the-loop  usability  testing  demonstrated  positive  perceptions  of  usability  across  two  diverse  age  groups  spanning  current  and  future  astronaut  age  demographics.  Although  usability  concerns  were  identified  with  a  subset  of  users,  future  design  recommendations,  such  as  proximity  lighting  for  improved  depth  perception,  are  provided  to  promote  self-administration  for  all  users.  While  performance  for  the  sensorimotor  and  vestibular  assessments  differed  when  compared  to  Earth-based  standards  and  physical  assessments,  the  research  demonstrated  the  potential  of  AR  as  an  assessment  tool  with  the  benefit  of  embedded  sensors  and  onboard  computing  capabilities.  The  AR  tool  effectively  quantified  changes  in  hand-eye  coordination  performance  as  measured  by  accuracy,  precision,  error  rate,  throughput,  and  movement  time  with  varying  task  difficulty.  Users  were  able  to  successfully  complete  the  tasks,  yielding  meaningful  performance  measures.  When  compared  to  the  physical  environment,  AR  led  to  altered  user  strategies,  predominantly  marked  by  increased  task  time,  reduced  head  and  torso  movements,  and  increased  head  pitch  amplitude  aimed  at  enhancing  hologram  visibility  due  to  the  restricted  field  of  view  of  the  headset.  User  performance  could  have  also  been  attributed  to  the  novel  environment  for  most  users.    AR-induced  strategies  resembled  compensatory  responses  observed  in  astronauts  after  spaceflight  and  in  vestibular  patients,  suggesting  that  AR  would  not  exacerbate  symptoms  of  motion  sickness.  These  findings  address  gaps  outlined  in  NASA's  Human  Research  Roadmaps  and  offer  guidance  for  AR  design  within  NASA's  Human  Integration  Design  Handbook.  The  research  advances  AR's  potential  as  a  standalone  assessment  tool  in  evaluating  astronaut  performance  throughout  missions  while  considering  spaceflight  constraints.  The  implication  of  this  research  extends  into  applications  for  both  the  aerospace  industry  and  the  medical  field  as  it  relates  to  aging  populations  and  individuals  with  balance  and  sensorimotor  disorders.
■590    ▼aSchool  code:  0127.
■650  4▼aIndustrial  engineering
■650  4▼aEngineering
■650  4▼aAerospace  engineering
■650  4▼aInformation  technology
■653    ▼aAugmented  Reality
■653    ▼aSpaceflight  operations
■653    ▼aSensorimotor  assessments
■653    ▼aAstronaut
■690    ▼a0546
■690    ▼a0537
■690    ▼a0489
■690    ▼a0538
■71020▼aUniversity  of  Michigan▼bIndustrial  &  Operations  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0127
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162868▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books