Der Ausgangspunkt der Entwicklung war, geistige und körperliche Fähigkeiten, die mit herkömmlichen Testwerkzeugen nur begrenzt messbar sind, langfristig messbar zu machen. Wie können wir effektive und genaue Eignungstests und Beurteilungen der psychischen Gesundheit von Menschen sogar zu Hause durchführen, ohne die Stresssituation, die mit klinischen Studien verbunden ist? Die Antwort war die Entwicklung eines spannenden, herausfordernden und dennoch unterhaltsamen Messwerkzeugs, GraviTab. Der Spielprozess als spontane, selbstvergessene Aktivität bietet eine hervorragende Gelegenheit, Konzentration, sensomotorische Fähigkeiten und andere schwer zu messende Bereiche zu untersuchen. Mobiltelefone und Breitbandinternetzugang ermöglichen eine schnelle Übertragung von Messdaten, sodass der Experte die Ergebnisse ohne Körperkontakt auswerten kann.

Die Hardware

Der Hardware-Teil des GraviTab-Spiels ist ein kreisförmiges, handgehaltenes Geschicklichkeitsspiel mit einem Durchmesser von 40 Zentimetern, bei dem der Benutzer eine Metallkugel in einem Schienensystem entsprechend dem ausgewählten Aufgabentyp durch Neigen des Bretts kippt. In jedem Knoten des sechseckigen gitterförmigen Pfadsystems wurde eine LED platziert, um die ausgewählte Aufgabe in Rot, Grün und Orange zu beleuchten. In „Sammeln und vermeiden im Spiel“ zum Beispiel besteht das Ziel darin, alle grün leuchtenden Punkte zu „sammeln“ und dabei die rot leuchtenden Knoten zu umgehen. Zusätzlich zu den mehrfarbigen LEDs wurde eine Induktionsspule in den Knoten platziert, um den Durchgang der Metallkugel zu erfassen. Durchläufe des Knotens werden in der Datenbank des Webservers mit einem Zeitstempel versehen, so dass der gesamte Ablauf des Spiels später reproduziert werden kann, was die Grundlage des Bewertungsprozesses ist. Neben dem Durchlaufen der Knoten werden die vom Gerät ausgeführten Feinbewegungen – die Neigung der Platine – mit einem im Gerät eingebauten Gyroskop gemessen. Die Daten hierzu werden auch in der Online-Datenbank gespeichert, auf deren Basis die Analyse der Spielerbewegungen realisiert werden kann. Hast du den Ball bewusst, fest mit sanften Bewegungen bewegt oder hast du versucht, die Aufgabe mit möglichen, hochschwingenden Neigungen zu lösen? Der Problemlösungsprozess und die damit verbundenen - kontinuierlich aufgezeichneten - Bewegungen sind die beiden Informationsschichten, die sich zu interessanten Zusammenhängen über Reaktionszeiten, Gedächtnis, über Auge-Hand-Koordination, Problemlösungsfähigkeit.

Die Software

Gravitab wurde als physisches Gerät seit Beginn der Entwicklung als Hardware-Peripheriegerät behandelt. Wir wollten so wenig Logik wie möglich in das Gerät selbst eingebrannt platzieren. Zur einfacheren Entwicklung wurde die gesamte Programmlogik in der mobilen Applikation und der serverseitigen Applikation installiert. Auf einem über Bluetooth verbundenen Hardwaregerät, ähnlich einem interaktiven Bildschirm, wollten wir nur die von der mobilen Applikation ausgegebene Aufgabe anzeigen, sowie die Bewegung des Benutzers, den Fortschritt der Aufgabenlösung mit Sensoren erkennen und die Sensordaten senden an die mobile Applikation.

Die Applikation

Die Android-Applikation, die auf einem Mobiltelefon installiert werden kann (wir planen später eine iOS- Applikation zu entwickeln) bietet die folgenden Funktionen:

• Benutzerregistrierung: durch Eingabe von Alter, Geschlecht, Gesundheitszustand
• Login (der Proband loggt sich selbst ein oder sein Arzt loggt sich im Namen des Patienten ein)
• Spielmanagement: Wir haben für verschiedene Testbereiche (Reflex, Gedächtnis, Konzentration etc.) verschiedene Spiele entwickelt, aus denen der Nutzer auswählen kann, mit welchem er spielen möchte.
• Während des Spiels steuert die Android- Applikation das Gravitab-Hardwaregerät, die Applikation schaltet die LEDs entsprechend der ausgewählten Aufgabe ein und aus und erkennt die während des Spiels erreichten Ziele.
• Nachdem das Spiel vorbei ist, können Sie eine kurze Statistik der Ergebnisse sehen, die Folgendes umfasst:
• Spielzeit, korrigiert um Fehlerpunkte
• Anzahl der Schritte (Durchlaufen eines Knotens mit dem Ball), sein Verhältnis zur minimalen Anzahl von Schritten
• Durchschnittliche Ballgeschwindigkeit
• Anzahl Fehler
• Amplitude der Neigung des Bretts - aufgetragen in einem Diagramm, Prozentsatz der feinen, mittleren und großen Bewegungen

Die Applikation überträgt alle Informationen zu den Spielen an die dem jeweiligen Benutzer zugeordnete Webserver-Datenbank, die später für vergleichende Tests und Analysen verwendet werden können.

Um die Spielergebnisse des Benutzers zu vergleichen, muss in der Applikation die Vergleichsfunktion ausgewählt werden, in der der Benutzer seine Leistung mit seinen eigenen bisherigen Spielergebnissen oder mit den Ergebnissen seiner Referenzgruppe vergleichen kann. Unter Referenzgruppe verstehen wir Personen gleichen Alters, Geschlechts und Gesundheitszustands wie der Nutzer. Um einen solchen Vergleich jedoch effektiv durchführen zu können, ist es notwendig, eine Vielzahl von Personen zu testen, nur so können wir eine repräsentative Datenmenge erheben. Unser langfristiges Ziel ist es, standardisierte Ergebnisse für die beliebtesten Spielarten zu haben. Dies kann ein guter Ausgangspunkt für die Beurteilung des Zustands eines jeden Patienten sein.

Webserver

Wie bereits erwähnt, sendet die mobile Applikation nach Beendigung eines Spiels alle Spieldaten an den Webserver, wo sie in einer der Identität des Benutzers zugeordneten Online-Datenbank gespeichert werden. Diese sind jederzeit und überall abrufbar und eignen sich für Analysen und langfristige Folgestudien.

In der Datenbank werden folgende Daten gespeichert:

• Benutzerinformationen
• Spieltyp, ID
• Spieldatum
• Spielzeit
• Spielziele erreicht
• Fehler
• Mit Zeitstempel versehene Passagen durch Knoten
• Aufzeichnen von Bewegungen mit dem Board basierend auf Gyroskopdaten (50 Daten / Sekunde)

Zusammenfassung

Die Fähigkeit zu spielen und zu spielen begleitet einen Menschen idealerweise sein ganzes Leben lang. Bei Kindern ist es ein wichtiges Element der geistigen und körperlichen Entwicklung, im Erwachsenenalter bietet es die Möglichkeit zur aktiven Erholung und Regeneration. Es hilft, den psychischen Zustand im Alter zu erhalten.

Das GraviTab-Sensormotor-Entwicklungsspiel kombiniert die Vorteile manueller Aktionen, die eine gründliche Konzentration erfordern, mit einer digitalen Welt, die mehrere Benutzer verbindet. Der Hardware-Teil des GraviTab-Spiels ist ein echtes, greifbares Geschicklichkeitsspiel, bei dem der Benutzer eine Metallkugel in einem Levelsystem entsprechend der gewählten Aufgabenart durch Kippen des Brettes kippt. Die Aufgabenverteilung und die Auswertung am Ende des Spiels erfolgt bereits über eine Smartphone- Applikation. Dies ermöglicht eine Messbarkeit im Geschicklichkeitsentwicklungsspiel, einen Vergleich der Leistung des Benutzers im gleichen Aufgabentyp mit seiner vorherigen Leistung und den Mitspielern, die mit GraviTab spielen. Das GraviTab-Tool eignet sich auch hervorragend für Eignungstests mit gezielten Aufgabentypen, die dem Feld angemessen sind.