Fyysinen käyttäjä motoriset toiminnot

Transkriptio

1 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 1 IHTE-5100 Ihminen käyttäjänä Fyysinen käyttäjä motoriset toiminnot Luennon tavoitteet Peruskäsitys motorisista toiminnoista Miten motoriset toiminnot vaikuttavat käytettävyyssuunnitteluun Minna Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 2 Lähteet Motoriikka käytännössä Saariluoma P: Käyttäjäpsykologia Ihmisen ja koneen vuorovaikutuksen uusi ajattelutapa Vilkko-Riihelä A: Psyyke - Psykologian käsikirja Väyrynen S, Nevala N ja Päivinen M: Ergonomia ja käytettävyys suunnittelussa Chaffin D, Andersson G B J ja Martin B J: Occupational Biomechanics Käden ja jalan pyöritys eri suuntiin, kokeile saman puolen käsi & jalka ja ristikkäin Taputustehtävä Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 3 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 4 Taustaa Ihmisen toiminnassa erilaiset liikkeet ovat keskeisiä toimintamuotoja: kävely tarttuminen ojentaminen koukistaminen kurkottaminen asennon säilyttäminen Tilastoja EU:ssa Työpaikoilla tapahtuu joka vuosi 5 miljoonaa työtapaturmaa Johtaa lähes 150 miljoonan työpäivän menetykseen Suorina vakuutuskustannuksina mitattuna tämä on noin 20 miljardia euroa Lähde: Euroopan työturvallisuus- ja työterveysvirasto, vuoden 2003 vuosikertomuksen yhteenveto Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 5 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 6

2 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 7 Tilastoja Esimerkki; Valtion tilastoja Suomessa Noin 1 miljoonaa tapaturmaa, joista 2700 johtaa kuolemaan Palkansaajille sattui vuonna 2004 yhteensä työtapaturmaa ja ammattitautia Ammattitauteja 4816 (v. 2003) Kuolemaan johtaneita työtapaturmia vuonna kpl Tuki- ja liikuntaelinten sairauksien on arvioitu maksavan jopa 2 % BKT:stä Lähde: Euroopan työturvallisuus- ja työterveysvirasto, vuoden 2003 vuosikertomuksen yhteenveto Tapaturmavakuutuslaitosten liitto Työtapaturmat ja ammattitaudit 2006, Tilastovuodet Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 8 Työkyvyttömyyseläkkeet Taustaa Keskeinen asema myös käytettävyyssuunnittelussa Hiiren ja näppäimistön käyttäminen Muita mm. hätäpainikkeet, portaat, auton hallintalaitteiden sijoittelu, matkapuhelimen koko, ajastimet Muista erityisryhmät! Eläketurvakeskus: Taskutilasto 2006 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 9 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 10 Liikkeen pääelementit Liikekontrollin perusmekanismeja Liikkeet voivat olla vaistomaisia esimerkiksi vastasyntyneen imemisrefleksi laukeaa suuta tai poskea kosketettaessa Ihmisen liikemallit, kuten kävely ovat enimmäkseen perimän säätelemiä Liikemalleja voidaan muuntaa oppimalla Liikkeet ovat kokonaisuuksia, esimerkiksi silmien, pään ja käsien liikkeet autoa ajettaessa tai tietokoneella kirjoitettaessa Liikekontrollin yksinkertaisin muoto on ns. refleksikaari sensorinen ärsyke saavuttaa selkäytimen ja saa aikaan välittävien ratojen kautta lihaksistoon refleksin eli heijasteen tapahtuvat usein täysin tietoisen kontrollin ulkopuolella Suunnittelussa muistettava ihmisen perusrakenne! Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 11 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 12

3 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 13 Hermo-lihasjärjestelmän rakenne ja toiminta 1 Hermo-lihasjärjestelmän keskeiset osat Liikkeitä aikaansaavat lihakset ovat tahdonalaisia ja rakenteeltaan poikkijuovaisia (muut tyypit: sileälihas, sydänlihas) Lihasten toimintaa säätelee keskushermosto (aivot ja selkäydin) ja ääreishermosto (motoriset ja sensoriset hermot) Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 14 Hermo-lihasjärjestelmän rakenne ja toiminta 2 Lihaksen supistumiskäsky: lähtee aivoista siirtyy hermoratoja pitkin selkäytimeen ja sieltä motorisia liikehermoja pitkin lihakseen Mitä enemmän ja nopeammin aivoista pystytään lähettämään supistumiskäskyjä lihakseen, sitä enemmän ja/tai nopeammin lihas pystyy tuottamaan voimaa Sensoriset hermot tuovat keskushermostolle tietoa lihaksen pituudesta, lihaspituuden muutoksista ja lihaksen voimatasosta (aistielimet aistivat) Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 15 Motorinen yksikkö Motorinen yksikkö on lihaksen toiminnallinen yksikkö Koostuu motoneuronista ja kaikista lihassoluista joita se hermottaa Pienissä lihaksissa on vähemmän motorisia yksiköitä, kuin suurissa Lihassolujen määrä/motorinen yksikkö vaihtelee esimerkiksi silmän liikuttajalihas 10 lihassolua/motoneuroni vatsalihas 1900 lihassolua/motoneuroni Vaikuttaa lihastoiminnan tarkkuuteen Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 16 Tuntitehtävä Motorinen kehitys Miettikää pienissä ryhmissä miksi jonkin tehtävän motorinen suorittaminen on vaikeaa? Mitä käytettävyyssuunnittelussa pitää ottaa huomioon motoriikan kannalta? Kokeilkaa veivikoneen ohjaamista! Motorinen kehitys sisältää karkean motoriikan (suuret lihakset, kävely, juoksu) ja hienomotoriikan (kädentaitojen) kehityksen Karkea motoriikka opitaan pääpiirteissään ennen hienomotorisia taitoja Motorinen kehitys on kiinteässä yhteydessä fyysiseen kasvuun Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 17 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 18

4 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 19 Motorinen kehitys Vastasyntynyt; hallitsee heikosti ruumiinsa ja päänsä asennot, refleksit (imeminen, kävelyrefleksi, Moro, tarttuminen) noin 2 kk; pään kannattelu noin 4 kk; kääntyy kyljelleen, pian mahalleenkin noin 7 kk; istuu tuetta noin 10 kk; pystyyn tukea vasten, seisoma-asennosta istumaan noin 1 v; ensimmäiset askeleet, pallon heittäminen Ihmisten liikkeet ovat hyvin adaptiivisia, täsmällisiä ja monipuolisia Liikekontrolli on suurelta osin alitajuista Liikkeiden tarkkuuden hallinta haasteena käytettävyystutkimuksessa Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 20 Liikkeiden tarkkuus riippuu liikeratojen pituudesta ja liikkeen nopeudesta Riippuvuutta kuvataan yleensä ns. Fittsin lain avulla Kokeessa koehenkilö naputtaa puikolla kahta pöydällä olevaa neliön muotoista levyä niin nopeasti kuin mahdollista. Nopeudella ja tarkkuudella logaritminen suhde MT=a+b[log a (2A/W)] MT=yhden liikkeen vaatima aika A=liikkeen amplitudi W=kohteen ala a ja b=empiirisiä vakioita Vaadittava aika riippuu: suoraan amplitudin suuruudesta eli liikeradan pituudesta kääntäen kohteen koosta eli vaadittavasta tarkkuudesta Lisätietoja: Raisamo Roope (toim): Käyttöliittymäteoriat ja mallit Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 21 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 22 Äkilliset ja jatkuvat liikkeet Decety ja Jeannerod (1996) analysoivat virtuaalitodellisuuden ominaisuuksia ja mentaalista simulointia Koehenkilöiden käveltävä mielikuvissaan eri etäisyyksillä olevien ja erisuuruisten porttien läpi Todettiin, että portin etäisyys ja koko vaikuttivat suoritusaikaan mielikuvissakin Osoittaa, että ihmisen mielikuvilla on todellisuuden kanssa analoginen rakenne sekä paikan että ajan osalta Mielikuvien merkitys käytettävyyden osana! Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 23 Liikkeet voidaan jakaa jatkuvuutensa perusteella eri tyyppeihin reaktionomaiset liikkeet säännöllisinä jatkuvat liiketilat Kontrollointiprosessit eroavat toisistaan Äkilliset liikkeet eivät yleensä saavuta korkeamman tason sentraalista kontrollia ennen kuin ne ovat jo käynnissä tai loppuneet (esimerkiksi väistöliike, torjuminen) Jatkuvat liikkeet vaativat ylläpitoa ja kontrollia (kirjoittaminen) Käytettävyyssuunnittelussa hyvä tutkia tehtävien kannalta olennaisten toimintamekanismien rakennetta (stereotypiat, samanlaisina toistuvat rappujen askelmat) Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 24

5 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 25 Käsien perusliikkeet; ojentaminen ja tarttuminen Käsien perusliikkeet; ojentaminen ja tarttuminen Ihmisillä monia erilaisia perusliikkeitä Oleellisia käsien perusliikkeet, ojentaminen ja tarttuminen Samojen perusliikkeiden variaatiot toistuvat ilman, että olemme siitä varsinaisesti tietoisia Sovellutuksia; syöttölaitteet, katkaisijat, valokynät, tabletit, hiiret Hiiren käyttöön liittyvät ongelmat muoto, etuosa matalampi kuin takaosa?, kuinka kevyesti tulee liikkua?, miten painikkeet sijoitellaan? Osallistuva suunnittelu Esimerkiksi käden ojentaminen kämmenen avautumatta tai avautuessa Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 26 Käsien ja pään liikkeet Käsien ja pään liikkeet Katsomisessa ei ole kyse pelkästään informaation vastaanottamisesta Tapahtumaan liittyy myös aktiivinen tiedon etsiminen, joka perustuu silmän ja niskalihasten liikkeisiin Ihminen suuntaa katseensa ja jossakin määrässä myös kuulonsa tiettyihin suuntiin Silmän terävän näkemisen alue on hyvin suppea, vain pari kolme astetta Pään liikkeillä kompensoidaan näkemisen aluetta Käytettävyyden kannalta oleellista, että silmien ja pään liikkeitä ei rajoiteta Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 27 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 28 Ajoitus ja liikekontrolli Ajoitus ja liikekontrolli Monimutkaisten liikesarjojen onnistumisen avain on liikkeen kontrolli ja erityisesti ajoitus Käytettävyyttä tutkittaessa hyvä tarkastella liikkeen ajoituksen ja kontrolloinnin ongelmia Ihminen oppii harmoniset prosessit helpommin kuin epäharmoniset esim. kaksi näpäytystä oikealla kädellä, yksi vasemmalla On tärkeä pyrkiä harmonisiin liikeyhdistelmiin ja taata liikerytmi Motorisen ympäristön antama palauteinformaatio oleellista esimerkiksi näppäimen vastus, tarvitaanko auditiivista palautetta palauteäänen voimakkuus Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 29 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 30

6 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 31 Motorisen oppimisen muodot Motorisen oppimisen muodot Motoriikkaan kuuluu sen muokkaantuminen ja liikkeiden oppiminen Uudet liikemallit syntyvät, kehittyvät, yleistyvät harjoittelemalla soittaminen urheilu Käytettävyyden suunnittelussa otettava huomioon liikemallien suunnittelu Motorista oppimista pidetään yleensä hierarkisena ensin syntyvät yksinkertaiset elementit ja nämä muodostavat myöhemmin laajempia kokonaisuuksia Oppimisen siirtovaikutuksella merkitystä tarkoittaa sitä, miten aiemmin opittu vaikuttaa uuden oppimiseen voi olla joko positiivinen eli aiemmin opittu edistää uuden oppimista tai negatiivinen eli aiemmin opittu vaikeuttaa uuden oppimista Tavoitteena pyrkiä positiiviseen siirtovaikutukseen ja negatiivisen eliminointiin Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 32 Yksilölliset erot Yksilölliset erot Ihmisten liikemotoriikan eroihin vaikuttavat monet tekijät: harjoittelu elämänkokemukset ikä sukupuoli erityisryhmät Kuten muussakin suunnittelussa, myös käytettävyyssuunnittelussa on tunnettava kohderyhmä Omiin intuitioihin ei voi luottaa Tulee tuntea ihmisten motoriikan erilaisuutta ja vaihtelua Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 33 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 34 Esimerkki Liikkeet ja käytettävyys Ihmisten tapa käyttää laitteita perustuu motoriikkaan Sormet, kädet, jalat ja niska keskeisiä erilaisia laitteita ohjattaessa Motoriikalla keskeinen merkitys koneiden kontrolloinnissa ja työasentoihin Tunne kohderyhmäsi! Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 35 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 36

7 Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 37 Osallistuva suunnittelu (OSU) Osallistuva suunnittelu Osallistuva suunnittelu / osallistuva ergonomia kirjallisuuteen 1980 luvulla Sidosryhmät mukaan suunnitteluprosessiin (asiakkaat, loppukäyttäjät, jne.) Usein interventiotyyppinen projekti Ammattisuunnittelijat ja osallistujat työskentelevät yhdessä jakamalla asiantuntemustaan osallistumalla tavoitteelliseen kehittämiseen osallistumalla päätöksentekoon Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 38 Osallistuva suunnittelu OSU on yksi menetelmä, jolla työoloja tai tuotteita on tehokasta kehittää Jatkuvan kehittämisen kannalta tärkeitä ovat suunnittelijat, johto- ja hallinto-organisaatio, henkilöstö tai käyttäjät, ulkopuoliset asiantuntijat, työsuojeluhenkilöstö ja työterveyshenkilöstö Jatkuvaa kehittämistä voidaan tehdä esim. tuotekehityksen ja ideoinnin menetelmien avulla Kehittämistoimia voidaan toteuttaa ja seurata myös tulosjohtamisen tapaan Tampereen teknillinen yliopisto, Turvallisuustekniikka Minna Päivinen 39