2. Zmienne preferencyjne i cechy urządzeń sterowniczych w kształtowaniu ergonomiczności
2.4. Charakterystyki cech do doboru i projektowania RUiES
Jak zauważa Zawadzki (Zawadzki 2016) projektowanie jest procesem złożonym, w któ-rym realizacja poszczególnych zadań może być prowadzona na wiele różnych sposobów, a wybór najodpowiedniejszego w danym przypadku jest najtrudniejszym zadaniem projektan-ta, który jako twórca ma największy wpływ na ostateczny kształt wyrobu. Brak jednoznacz-ności w rozwiązywaniu problemów projektowo-konstrukcyjnych skłania inżynierów do po-szukiwania i analizowania różnych wariantów rozwiązań. W tym kontekście zastosowanie znajdują systemy ekspertowe wyposażone m. in. w bibliotekę charakterystyk cech RUiES.
Biblioteka charakterystyk cech RUiES w systemie ekspertowym stanowi bazę informacji technicznej, która zdaniem Gasparskiego (Gasparski 1988) wraz z zasadami naukowymi i wyobraźnią projektanta jest potrzebna do formułowania struktury mechanicznej maszyny lub systemu w projektowaniu technicznym (inżynierskim). Dobór i projektowanie dla osób starszych wymaga elastycznego podejścia do określania charakterystyk cech RUiES ze względu na znaczne zróżnicowanie wymagań i oczekiwać, które podzielono na:
1. wymagania antropometryczne i oczekiwania dotyczące charakterystyk cech indywidu-alnie i subiektywnie odbieranych jako ergonomiczne,
2. wymagania wynikające z zasad ergonomii,
3. wymagania cech RUiES zorientowane na ograniczanie odczuć dolegliwości zdrowot-nych kończyn górzdrowot-nych i narządu wzroku.
W związku z podziałem wymagań i oczekiwań w HSE opracowano trzy uzupełniające się grupy modyfikacji cechy RUiES:
1. grupa charakterystyk cech podzespołów – zawiera podstawowe cechy i ich charakte-rystyki niezbędne do zaprojektowania urządzenia sterowniczego (tab. 18),
2. grupa zaleceń technicznych odpowiadających wymaganiom ergonomii (przedstawiona w tab. 5; podrozdział 1.2.1.),
3. grupa rozwiązań technicznych ograniczających wpływ dolegliwości (tab. 19).
W celu ograniczenia liczby zmiennych grupę z tabeli 18 podzielono na 56 cechy po pięć przedziałów charakterystyk. Zawarte w grupie przedziały uwzględniają wcześniej przyjęte:
1. etapy i zakresy dostosowania RUiES do użytkowników, 2. cechy podzespołów,
3. charakterystyki cech wynikające z pomiarów dostępnych urządzeń.
Spośród przedstawionych w tabeli 18 terminów i zakresów charakterystyk cech dwa wy-magają komentarza. Pierwszy termin odnosi się do cech podzespołów nr 28-33 dotyczących elementu sterowniczego, który jest wykorzystywany najczęściej i który pełni najważniejszą rolę w aktywacji opcji wyboru GUI (tab. 18). Natomiast drugi termin dotyczy cech nr 34-39, które odnoszą się do odległości pomiędzy wyżej scharakteryzowanym elementem sterowni-czym, a drugim najczęściej stosowanym i najważniejszym RES.
Zastosowane w HSE grupy bibliotek charakterystyk cech w możliwym stopniu dopaso-wano do wszystkich typów RUiES w komunikacji człowiek-komputer. Efektem tego jest ko-nieczność podstawianie niektórych cech pomiędzy takimi urządzeniami jak np. mysz kompu-terowa i dżojstik. Trudność ta dotyczy przede wszystkim grupy charakterystyk cech RUiES, dlatego przy interpretowaniu wyników wnioskowania na jej podstawie niezbędna jest wiedza eksperta.
58
Tab. 18. Charakterystyki cech podzespołów RUiES Źródło: Na podstawie (Wróbel, Sławińska 2019)
Etap i zakres
dostosowania Cecha podzespołu RUiES (WT) Nr
WT
Przedział charakterystyk cech podzespołów RUiES (WWT) [mm; N; N·m; g; lx]
1 2 3 4 5
Urządzenie –
kończyny Szerokość urządzenia w przypadku klawiatur 1. 20-30 31-35 36-40 41-45 46-60
Urządzenie –
Kąt pochylenia płaszczyzny uchwytu do wewnątrz – na zewnątrz 6. 0-20 21-45 46-60 61-75 76-90
Kąt pochylenia płaszczyzny uchwytu do dołu – do góry 7. -21-40 -1-20 0 +1-20 +21-40
Kąt pochylenia płaszczyzny uchwytu do wewnątrz – na zewnątrz 11. 0-20 21-45 46-60 61-75 76-90
Kąt pochylenia płaszczyzny uchwytu do dołu – do góry 12. -21-40 -1-20 0 +1-20 +21-40
Kierunek wyprofilowań 16. Od tył-dół do
przód-góra Od tył-góra do
przód-dół W linii prostej
Bardziej na
Położenie wyprofilowań 17. Tył płycej przód
głębiej
Kierunek wyprofilowań 21. Od tył-dół do
przód-góra
Od tył-góra do
przód-dół W linii prostej
Bardziej na
Położenie wyprofilowań 22. Tył płycej przód
głębiej Tył głębiej przód
59
Położenie wyprofilowań 27. Z lewej strony Z prawej strony Centralnie Z tyłu Z przodu
RES
Wysokość RES – obudowa dla dużych joysticków 32. 41-80 81-120 121-160 161-200 201-300
Siła niezbędna do aktywacji RES 33. 0.00-0.05 0.06-0.10 0.11-0.15 0.16-0.20 0.21-0.30
RES – RES
Masa dla klawiatur, joysticka itp. [g] 41. 0-300 301-600 601-900 901-1200 1201-1500
Rodzaj interfejsu/zasilanie 42.
Bluet-ooth+bateria WiFi+bateria Bluetooth+WiFi
+bateria Kabel USB 2.0 Kabel USB 3.0
Wielkość przełożenia układu sterowania 43. 5:1 – 4:1 3:1 – 2:1 1:1 1:2 – 1:3 1:4 – 1:5
Możliwość doboru DPI 44. 500-3000 3001-5500 5501-8000 8001-10500 10501-16000
Liczba RES dla urządzeń jednoręcznych i mniejszych 45. 1-2 3-5 6-10 11-20 21-30
Liczba RES dla klawiatur 46. 0-15 16-30 31-45 46-60 61-75
Forma urządzenia 47. Bardzo kanciasta Kanciasta Z zaokrągleniami
na brzegach Lekko okrągła Okrągła
Elementy informacyjne RES 48. Niewystępujące
Mało
60
Elementy informacyjne uchwytu 49. Niewystępujące
Mało
Kolorystyka + kolorystyka podświetlenia 50.
Bardzo ciemna
Podświetlenie obudowy [lx] 51. Brak
0 lx
Materiały 53. Bardzo miękkie Miękkie Średnio twarde Twarde Bardzo twarde
Materiał antypoślizgowy obudowy 54. Materiał o
bar-dzo małym tarciu Materiał
o małym tarciu Materiał
o średnim tarciu Materiał o
du-żym tarciu Materiał o bar-dzo dużym tarciu
Materiał antypoślizgowy RES 55. Materiał o
bar-dzo małym tarciu Materiał
o małym tarciu Materiał
o średnim tarciu Materiał o
du-żym tarciu Materiał o bar-dzo dużym tarciu
Temperatura obudowy i RES [C] 56. 15 i mniej 16-20 21-25 26-30 31 i więcej
Ze względu na potrzebę uwzględnienia dolegliwości kończyn górnych i narządu wzroku osób starszych do grupy charakterystyk cech podzespołów dodano odrębną korygującą prze-widywany zbiór zaleceń grupę rozwiązań technicznych ograniczających wpływ dolegliwości (tab. 19). Reguły przydziału rozwiązań technicznych ograniczających wpływ negatywnych odczuć zdrowotnych do dolegliwości przedstawiono w załączniku: folder nr 2.2.2.; plik nr 23.
Tab. 19. Lista rozwiązań technicznych ograniczających wpływ dolegliwości Źródło: Opracowanie własne
Symbol Rozwiązanie techniczne
PCT1 Uchwyt i elementy sterownicze o temperaturze 22-28 stopni Celsjusza PCT2 Kąt pochylenia płaszczyzny uchwytu 46-90 stopni
PCT3 Dedykowane urządzenie bez dodatkowych programowalnych przycisków PCT4 Dedykowane elementy sterownicze z chropowatą powierzchnią
PCT5 Dedykowane elementy sterownicze wymagające większej siły w celu ich aktywacji (0.21-0.30N/N•m)
PCT6 Dedykowany średni rozmiar ekranu (16-18 cali) i elementów informacyjnych(czcionka 10-11) PCT7 Dedykowany duży rozmiar ekranu (24-28 cali) i elementów informacyjnych (czcionka 14 i większa) PCT8 Dedykowane większe znaki i symbole graficzne (10 mm i więcej) oraz wysoce kontrastowa
kolory-styka (np. kolory biały-czarny lub biały-granatowy itp.)
PCT9 Dopuszczalne mniejsze znaki i symbole (7-9 mm) lub ich brak oraz nisko kontrastowa kolorystyka (np. kolor czerwony-żółty lub czarny-szary itp.)
PCT10 Dedykowane znaczne zaokrąglenie uchwytu pod palcami, jeżeli występuje zaciśnięcie lub objęcie urządzenia
PCT11 Dedykowane szersze elementy sterownicze (41-50 mm) PCT12 Dedykowane płaskie elementy sterownicze
PCT13 Dedykowane oddalenie elementów sterowniczych o 5-10 mm względem siebie PCT14 Dedykowane urządzenie z chropowatą powierzchnią uchwytu pod dłonią PCT15 Brak dodatkowych zaleceń technicznych
Z punktu widzenia poziomu innowacyjności, w odniesieniu do konstrukcji wyróżnić moż-na projektowanie (Zawadzki 2016):
2. rutynowe – opracowanie konstrukcji na bazie istniejących, sprawdzonych rozwiązań, 3. innowacyjne – opracowanie konstrukcji z częściowym zastosowaniem nowych
roz-wiązań,
4. kreatywne – opracowanie zupełnie nowych rozwiązań konstrukcyjnych.
Celem projektowania kreatywnego jest tworzenie prototypowych rozwiązań, sprawdzają-cych oryginalne koncepcje, które mają zaspokajać nowe potrzeby. Projektowanie kreatywne to proces skomplikowany, długotrwały i obecnie niemożliwy do realizacji bez udziału czło-wieka, który często wymaga prowadzenia prac badawczych. Natomiast projektowanie ruty-nowe opiera się na adaptacji istniejących rozwiązań konstrukcyjnych. W mniejszym stopniu dotyczy to również projektowania innowacyjnego (Zawadzki 2016). Niniejsza praca dotyczy przede wszystkim projektowania innowacyjnego wykorzystującego znane ogólne rozwiązania wariantowe i ich połączeń na cel projektowania jakim jest osiągnięcie oczekiwanego poziomu ergonomiczności interakcji systemu sterowania. Takie projektowanie wiąże się z tworzeniem wyrobów wariantowych. Jednak w mniejszym zakresie, niż ma to miejsce w przypadku pro-jektowania rutynowego. Uzyskiwane na podstawie opracowanych grup zmiennych RUiES dane o projektowanym urządzeniu nie posiadają wystarczającej informacji by spełniły warun-ki modelowania parametrycznego, gdyż ich charakterystywarun-ki podane są w przedziałach. Wy-starczą one jednak by w projektowaniu innowacyjnym wspomóc decydenta w wyborze po-szukiwanego wariantu charakterystycznych cech RUiES.
62