MovableBag+是一款具有抗打擊和移動能力的替代實境機器人,它利用了遭遇
型觸覺(Encountered-Type Haptic)回饋技術來提供拳擊手同時訓練打擊和腳步
的陪練機器人,以輔助/部分取代原本訓練時,培訓員所需要的頻繁移動和輔助打
擊訓練,進而減低培訓員負擔。此外,藉由整合VR視覺回饋,可提供一套多感官
回饋的移動式拳擊訓練系統。由一個可移動的底座和水氣拳靶所組成。底座部分
結構部分,採用鋁擠排列成8邊形的框架設計;周遭環繞一層緩衝墊;在中間設計
放置拳靶的空間。在動力部分,使用2顆24V輪殼馬達來驅動整個機器人,也另外
安裝2顆萬向輪來提供底座的支撐與平衡。透過驅動控制器,基於給定的直線速度
和旋轉速度來計算右輪和左輪的角速度,並利用Websocket伺服器來接收直線速
度x與旋轉速度z。而教練可透過瀏覽器介面中不同模式(搖桿模式、方向鍵模式、
自動模式)來傳送指令至Websocket伺服器來控制機器人,本技術亦提供Unity S
DK來進行機器人移動控制的程式撰寫。為了讓機器人能夠承受足夠大的打擊力
道,在底座上方安裝了5支避震器及貼合水氣拳靶形狀的壓力分散面,以緩衝打擊
力道。MovableBag+在功能設計上的兩大目標是提供高承載力及移動性。其移
動底座重量為 14.3 kg,最高時速為 18 km/h,最大負載約為 70 kg,因此可模
擬80KG的訓練對手,此外,我們設計了一個 3D 打印的 Oculus Touch Controll
er 支架,連接在目標道具(拳擊水氣拳靶,重 6.6 公斤)上,用於 VR 應用中的
位置追蹤和觸覺回饋。。
在結合VR訓練的部分,本團隊使用 Unity 設計了一個應用於拳擊訓練的虛擬環
境。教練可以控制或設定MovableBag+的移動模式及虛擬拳擊手的樣貌,來提
供拳擊手同時利用步法和打擊的沉浸式訓練。藉由加掛在拳靶上的VR控制器,可
追蹤其定位來提供虛體對手和實體拳靶的疊合;而拳套上的VR控制器可以追蹤拳
頭位置。每當拳擊手擊打虛擬對手時,拳擊手都能在物理環境中接收到水氣拳靶
的直接觸覺回饋。而藉由附在實體拳靶上和拳套上的VR 控制器,可透過定位器和
動量感測器將數據傳輸至電腦以讓虛擬環境中的虛擬角色,產生即時的視覺回饋
效果。