N2.12.1unsupported pointing jitter设计研究

悬空手的抖动幅度是有支撑时的数倍

别名: 悬空抖动 · 姿势性震颤 · postural tremor · 无支撑点选

概念解释

指尖悬空对准一粒虚拟纽扣,光标自己画圆。手腕落到桌沿上,同一个圆立刻收成一个点。无支撑点选抖动(unsupported pointing jitter)说的是幅度:悬空的手在终点附近的晃动,通常是腕、肘或指尖有支撑时的数倍。差的不是「会不会抖」,是抖出的半径还够不够点那颗纽扣。

机制

没有远端支撑时,肩到指尖是一根悬臂。姿势性震颤(大约八到十二赫兹)和纠正用的共收缩叠在这根梁上,力臂越长,末端振幅越大。腕撑在桌沿,力臂收到前臂;指尖抵住表面,力臂收到零。同一套神经噪声,输出的毫米数可以差出好几倍。

悬空要点住一个小目标,人会用更大的共收缩去「冻」住肩肘,短时间内振幅下降,几秒后肌肉自己又把噪声加回来。滤波能平滑光标,但滤不掉人看见的手,手和光标一错开,人会再去追,抖被闭环放大。所以抖动首先是力学和神经噪声的末端放大,其次才是软件跟不跟得上。

怎么研究

同一目标、同一距离,比较完全悬空、垫腕、垫肘、指尖轻触表面四种支撑,采指尖或控制器的位置时间序列。报告 RMS 或峰值振幅,不要只报命中率——命中率会把「抖但碰巧点上」算成成功。

自变量:支撑部位(无 / 腕 / 肘 / 表面)、力臂长度、目标角尺寸。 因变量:终点 RMS 抖动、峰值偏移、吞吐率、为冻住姿态付出的共收缩(肌电,若有)。

让人保持指向十到二十秒。前两秒的「看起来很稳」不能代表稳态振幅;稳态才是数倍差距出现的地方。

边界

手柄比裸手指尖重,惯性有时反而压低高频抖动,但会把低频漂加大——比较「数倍」必须在同一输入器上做。帕金森或生理性震颤更明显的人,倍数更高,桌沿支撑的收益也更大。短促的点击(戳一下就走)用不到稳态振幅,这条主要打在需要悬停、拖拽、对准的任务上。射线把抖动变成角误差,远距时放大更狠,但那是角度杠杆,不是这根悬臂的毫米数。

怎么落地

  • 需要毫米级对准的操作,给腕或肘一个落点,或把目标加大到悬空 RMS 的数倍以上。
  • 悬停确认、精细拖拽不要设计成完全悬空的持续对准;改成触发表、捏合或贴边。
  • 光标滤波可以有,但不要大到让手和光标明显分家,否则人会追着抖。
  • 验证:同一颗小目标,悬空对准与垫腕对准各采几秒终点轨迹。悬空 RMS 仍是垫腕的数倍,而任务又要求停在目标上,精度预算就没留够——加大目标或给支撑,而不是再加一层滤波。

延伸

  • 同组N2.12.2 支撑面把三维定位降成二维滑动 · N2.12.3 空中书写的笔迹质量显著低于落在纸面 · N2.12.4 借用现实中的桌面与墙面可以把精度补回来
  • 相邻N2.08 空间输入的疲劳 · N2.03 射线指点
  • 站内检索unsupported pointing jitter · postural tremor · RMS tremor

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