Design de Sistemas Complexos MESTRADO EM ERGONOMIA

Design de Sistemas Complexos

MESTRADO EM ERGONOMIA

Resumo

Controlo humano de sistemas Compatibilidade

Compatibilidade espacial Similaridade física de monitores e controlos Disposição física de monitores e controlos

Compatibilidade do movimento Tracking

Resumo Design de monitores

Modos de exibição Modo táctil Modo auditivo e visual

Monitores de equipamentos individuais Categorias e exemplos de monitores visuais Tipos de informação exibida e monitores recomendados

para cada Monitores de luz Monitores de instrumentos

Contadores e instrumentos de medida Digitais Instalação de monitores de instrumentos

Monitores electrónicos

Resumo

Design de monitores (continuação) Princípios para o design de monitores visuais:

Diferenciação figura-fundo Agrupamento Cor Resolução do detalhe Orientação da procura visual

Resumo Design de controlos

Estereótipos comportamentais Estereótipos da população em geral Estereótipos de controlo do movimento Relação dos estereótipos monitor/controlo

(compatibilidade) Princípios gerais para a integração monitor/controlo

Design, selecção e localização de controlos Localização Espaçamento Codificação da forma Resistência do controlo Tipos de controlos

Resumo Design de controlos (continuação)

Dispositivos de entrada no computador Teclado Rato Joystick e touchpad Tablete gráfica Touch screen Voz

Necessidades de investigação Exercícios

AUTOCAD 3D...

Controlo humano de sistemas Seja qual for a natureza do sistema as funções

básicas humanas envolvidas no seu controlo são as mesmas: o Homem recebe informação, processa-a, selecciona uma acção e executa-a.

Na maior parte dos sistemas existe uma forma de feedback dos efeitos da acção realizada.

Compatibilidade: relações entre controlos e monitores afectam a facilidade e adequação com que as pessoas podem seleccionar e levar a cabo acções adequadas a partir de várias alternativas.

Controlo humano de sistemas Tracking: forma especial de controlo humano

que está envolvida quando o controlo requerido é contínuo e deve estar de acordo com um sinal de input externo. É uma tarefa que envolve processamento de informação complexa e actividades de tomada de decisão para direccionar o controlo do sistema e é muito influenciada pelos monitores e dinâmica do sistema a ser controlado.

À medida que os processos se tornam mais automatizados os humanos assumem menos controlo dos processos físicos. Em vez disso supervisionam o processo, planeiam e monitorizam a sua função e intervêm quando as coisas correm mal.

Compatibilidade Compatibilidade é o grau com que as relações

são consistentes com as expectativas humanas. Estas expectativas têm um profundo impacto no desempenho humano.

Quando as relações de compatibilidade são inseridas no sistema a aprendizagem é mais rápida, o tempo de reacção é mais rápido, são cometidos menos erros e a satisfação do utilizador é maior.

As pessoas podem operar sistemas que não estejam de acordo com as suas expectativas mas isso pode ter um preço – ex: situações de stress ou de emergência.

Compatibilidade Existem relações de compatibilidade mais

fortes do que outras, algumas expectativas são partilhadas por uma proporção maior da população do que outras.

Em alguns casos pode ser necessário violar uma relação de compatibilidade para tirar partido de outra.

Existem muitas variações de compatibilidade espacial; a maior parte diz respeito às similaridades físicas ou à disposição entre monitores e respectivos controlos.

Compatibilidade espacialSimilaridade física de monitores e controlos

Concepção de monitores e controlos com correspondência nas suas características físicas e modos de utilização

Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos Monitores e controlos correspondentes devem

estar dispostos em padrões correspondentes.

Preferência: III, II – Erros: I, II

Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos

Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos Os problemas surgem porque os bicos estão

dispostos num plano que tem 2 dimensões enquanto os botões estão dispostos linearmente.

Como a 2ª fila não pode ser projectada numa dimensão sem perda de informação a incompatibilidade espacial é inevitável.

A perda da informação relativa a frente/trás torna a escolha dos botões arbitrária.

A solução pode ser colocar o layout dos botões de forma a ficarem compatíveis com o plano dos bicos.

Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos

Compatibilidade do movimento Movimento de um controlo para seguir o

movimento de um monitor (mover um nível para a direita para seguir o movimento de um sinal sonoro luminoso num radar).

Movimento de um controlo para controlar o movimento de um monitor (rodar o volume do auto-rádio).

Movimento de um controlo para produzir uma resposta específica no sistema (mover um volante para a direita para virar para a direita).

Movimento de uma indicação do monitor sem qualquer resposta relacionada (andar para trás com os ponteiros de um relógio).

Tracking Tarefas de tracking requerem um controlo

contínuo de alguma coisa e estão presentes em praticamente todos os aspectos do controlo de um veículo, incluindo conduzir um automóvel, pilotar um avião ou conduzir e manter o equilíbrio numa bicicleta.

Numa tarefa de tracking o input especifica o output desejado do sistema (ex: curvas na estrada – input – especificam o caminho desejado para ser seguido por um automóvel – output).

Os inputs podem ser constantes (conduzir um barco ou uma avião numa determinada rota) ou variáveis (estrada com curvas).

Tracking

O output é normalmente uma resposta física com um mecanismo de controlo (se por um indivíduo) ou pela transmissão de uma forma de energia (se por um elemento mecânico).

Em alguns sistemas o output é reflectido por uma indicação num mostrador (cursor); noutros sistemas pode ser observado pelo comportamento externo do sistema (movimento de um automóvel).

DESIGN DE MONITORES (displays) Para o equipamento funcionar correctamente o

operador necessita de estar informado sobre o estado da máquina e deve ser capaz de responder adequadamente à informação apresentada utilizando os controlos da mesma.

O objectivo de um monitor num sistema de produção é fornecer informação ao operador sobre a condição funcional do equipamento ou do processo.

Realçar a transmissão de informação de forma a melhorar a eficiência do operador e reduzir os potenciais erros.

Duas preocupações fundamentais na concepção do monitor são tornar a informação facilmente detectável e tê-lo claramente indicado nas acções requeridas.

DESIGN DE MONITORES O operador pode diminuir o desempenho no

controlo e detecção durante o trabalho devido à repetitividade da tarefa e à frequência da aparição dos sinais.

Factores que aumentam a probabilidade de detecção de um sinal: Fornecer boa formação sobre a natureza dos sinais. Fornecer apresentação simultânea e redundante dos

sinais (ex: auditivo e visual). Amplificação diferencial do sinal (mais do que um ruído); Tornar o sinal dinâmico. Fornecer 2 operadores para o controlo - permitir que

comuniquem livremente.

DESIGN DE MONITORES

Fornecer 10 minutos de pausa ou actividade alternativa por cada 30 minutos de controlo.

Fornecer conhecimento sobre os resultados. Introduzir sinais artificiais aos quais têm de

responder. Estes devem ser iguais aos sinais verdadeiros. Fornecer feedback ao operador sobre a detecção dos sinais artificiais.

Relembrar a norma de descriminação a ser encontrada – ex: tipos de falhas num pano numa tarefa de inspecção.

Variar a estimulação do envolvimento inversamente à estimulação da tarefa.

DESIGN DE MONITORES

Características a evitar: Evitar muitos ou muito poucos sinais a serem

detectados e respondidos. Reduzir a probabilidade de introdução de uma

segunda tarefa de controlo de um monitor. Prevenir a introdução de sinais artificiais para os

quais não é requerida uma resposta. Não instruir o operador para reportar apenas

sinais sobre os quais não existem dúvidas.

Modos de exibiçãoModo Táctil Este modo está a ser utilizado com maior frequência

à medida que as pessoas estão a ser bombardeadas com mais informação – ex: vibração dos telemóveis.

O Braille tem sido incorporado com mais consistência em interfaces públicas – ex: elevadores, caixas multibanco.

O modo táctil também pode ser empregue quando existe muito ruído e/ou a visão é difícil.

O código das formas nos controlos é crítico para a identificação dos mesmos quando a visão está limitada.

O feedback táctil é importante para comunicar ao operador que o controlo foi activado e quanto.

Modos de exibiçãoModo auditivo e visual

São os modos mais frequentemente utilizados.

Ocasionalmente o sinal auditivo é o principal – ex: tel.

Normalmente o sinal auditivo complementa a apresentação visual atraindo a atenção do operador para o monitor que fornece o detalhe do sistema.

O modo auditivo é particularmente bem adaptado para representar informação que ocorre raramente onde é necessário atrair a atenção do operador.

Modo auditivoFala sintetizada

A fala sintetizada parece colocar mais exigências nos ouvintes que a fala natural e é compreendida mais lentamente.

Não deve ser utilizada fala sintética de baixa qualidade para tarefas onde seja exigida uma resposta rápida ou em tarefas secundárias linguisticamente exigentes onde existe competição pelas fontes de processamento conscientes.

Monitores auditivosAvisos e estímulos auditivos Podem ser extremamente úteis quando de

intensidade suficiente para se sobrepor ao ruído de fundo e tomar formas diferentes para serem distinguíveis.

Devem ser superiores ao ruído de fundo entre 10 e 15dB.

Para o design de estímulos auditivos é essencial considerar: A intensidade do ruído de fundo (valor máximo) no

ponto onde o estímulo é para ser ouvido. Frequência do ruído de fundo (para se seleccionar o

estímulo noutra frequência). Atenuação da intensidade do estímulo a partir da

fonte (se o estímulo for produzido num local diferente do que é para ser ouvido é necessário determinar a atenuação).

Monitores auditivosAvisos e estímulos auditivos

Para além da intensidade e da frequência o estímulo deve ter uma grande descriminibilidade – deve ser diferente de outros sons que seja provável o operador ouvir no trabalho.

São “eyes free” e “hands free” chamando a atenção durante a realização de outras tarefas.

São úteis quando a mensagem é curta. Também são úteis para comunicar com

pessoas que trabalham no escuro (ex: minas) ou à noite.

Utilizar informação visual se:

O trabalho da pessoa lhe permite permanecer num local.

A mensagem não requer uma acção imediata. A mensagem é complexa. A mensagem é longa. A mensagem deve ser referenciada

posteriormente. O sistema auditivo da pessoas está

sobrecarregado. A mensagem lida com a localização no

espaço. A localização de recebimento é demasiado

ruidosa.

Utilizar informação auditiva se:

O trabalho da pessoa requer movimento contínuo.

A mensagem exige acção imediata (os alarmes podem ser detectados a partir de qualquer direcção).

A mensagem é simples. A mensagem é curta. A mensagem não vai ser referenciada

posteriormente. O sistema visual da pessoa está sobrecarregado. A mensagem lida com eventos no tempo.

Utilizar informação auditiva se:

A localização de recepção é demasiado brilhante ou se é necessário uma adaptação ao escuro.

O sinal é originalmente acústico. Falta de formação e experiência do operador

em mensagens codificadas. A situação é stressante e é necessário atrair

atenção adicional.

Utilizar informação tonal se:

O operador está treinado para compreender mensagens codificadas.

Em situações onde é complicado ouvir discurso (tons podem ser ouvidos em situações onde a fala é inaudível).

Onde é indesejável ou desnecessário que outros compreendam a mensagem.

Se o trabalho do operador envolve fala constante.

Nos casos onde a fala pode interferir com outras mensagens faladas.

Monitores de equipamentos visuais Os monitores visuais são categorizados em estáticos

ou dinâmicos. Existem 3 tipos básicos de monitores dinâmicos: de luz, de instrumento e electrónico.

Outra forma de categorizar os monitores visuais é considerar a transferência de informação do equipamento para a pessoa ou de pessoa para pessoa.

O design e a instalação afectam o desempenho. A distância do operador ao monitor quando é lido, o

número de monitores numa consola, a legibilidade dos mostradores e a iluminação ambiente devem ser considerados quando se selecciona e instala um monitor.

Categorias e exemplos de monitores visuais

Categorias do monitor visual Exemplos

Transferência de informação estática ou de pessoa para pessoa

Informação que tende a permanecer fixa durante um tempo – ex: rótulos, sinais, placards.

Transferência de informação dinâmica ou de equipamento para pessoa

Informação que muda ou tema que se altera – ex: mostradores de luz, mostradores e instrumentos de medida, mostradores electrónicos como computadores.

Tipos de informação exibida e monitores recomendados para cada umTipo de

informação

Monitor preferido Comentários Exemplos na

indústria

Leitura quantitativa

Contador digital

Tempo mínimo de leitura, Potencial mínimo de erro

Número de unidades produzidas numa máquina

Leitura qualitativa

Ponteiro em mov ou gráfico

Posição fácil de detectar,Tendência aparente

Mudanças de temperatura numa área de trabalho

Verificação de leitura

Ponteiro em movimento

Desvio do normal facilmente detectável

Medida da pressão numa consola

Ajustamento

Ponteiro em movimento ou contador digital

Relação directa entre mov ponteiro e controlo mov, precisão

Gráficos de calibração no teste de equipamentos

Leitura do estado Luzes

Indicação estado colorida codificada – ex: on

Consolas em linhas de produção

Instruções utilização

Luzes de indicação

Gravadas com a acção, piscar para aviso

Linhas de fabrico em grandes sistemas produção

Exemplos de monitores visuais

Ponteiro Contador digital Gráfico Luzes indicação

Monitores de luz Uma lâmpada básica é normalmente

codificada com cor e por vezes codificada pelo tamanho de acordo com a função e nível de urgência – ex: uma lâmpada vermelha pequena pode indicar um mau funcionamento mas uma grande pode indicar uma emergência.

Vermelho é normalmente perigo, aviso, fogo; amarelo é usado para cuidado, advertência, lento, ligado; e o verde indica começar, pronto, funcionamento correcto.

Um monitor com luz também pode ser uma luz anunciadora que tem escrita uma instrução. As luzes anunciadoras são muitas vezes controlos de botões.

Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida

Utilizar um instrumento com um ponteiro em movimento numa escala fixa em vez do contrário, a não ser que a escala seja muito ampla e possa ser extensiva.

Controlos circulares ou semi-circulares são preferíveis a instrumentos de medida rectangulares, apesar destes ocuparem normalmente menos espaço.

Num controlo circular a direcção do valor crescente deve ser no sentido horário e num controlo vertical de baixo para cima.


Evitar a necessidade de interpolação para leituras quantitativas. Escolher a melhor escala que forneça o grau de precisão requerido mas com um máximo de 9 marcas entre números. Para cada intervalo numerado deve haver apenas 2, 4 ou 5 intervalos marcados entre eles.

Usar números inteiros nas marcas de graduações principais e progressões de uma unidade, duas ou cinco. Evitar o aumento por unidades de 3 e 4. Orientar os números na vertical e não radialmente.


Colocar o zero nas posições de 9 ou nas 12 horas num controlo redondo com uma escala contínua. Se a escala não preencher o perímetro coloque-a de forma que o espaço fique na parte mais baixa do controlo ou coloque o zero nas posições 6 ou 12 horas.

Assegure que as marcas possuem espessura suficiente para serem distinguidas. Dimensões para serem vistas a 71cm de distância. Devem ser mantidas as mesmas proporções para distâncias maiores ou menores; ou seja, multiplicar cada dimensão pela distância de visão.


Dimensões de marcas recomendadas para uma distância de visão de 71cm

Dimensão a uma distância Y = Dimensão a 71cm x Y/71


Escolher o diâmetro do contador (dentro das marcas da escala) baseado no número de graduações e distância de visão.

O tamanho fica impraticável à medida que o número de marcas aumenta. Outras formas como contadores digitais podem ser mais adequados. Estes tamanhos de diâmetro são baseados nas marcas com largura adequada.


Nº marcas

da escala

Distância de visão

50cm 91cm 1.8m 3.6m 6m

50 3.3cm 6.6cm 13cm 23cm

100 3.5cm 6.6 12.7 25.4 43.2

150 5.1 9.9 20.3 38.0 66.0

200 7.4 12.7 25.4 53.3 86.4

250 8.9 16.3 33.0 66.0 109.2

300 10.2 19.5 30.0 78.7 129.5

350 12.7 22.9 45.7 91.4 152.4Diâmetro máximo do contador dentro das marcas da escala a várias distâncias de visão


Seleccionar mostradores com marcas das zonas alvo para permitir uma leitura mais rápida

Tempo de resposta mais rápido em que mostrador?

Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida Utilize marcas, ponteiros e números brancos

num fundo preto para monitores utilizados com iluminação ambiente reduzida.

Use fontes simples e legíveis para os monitores serem facilmente lidos.

O ponteiro deve: Alcançar o maior marcador da escala mas não se

sobrepor aos marcadores mais pequenos. Permanecer o mais próximo possível do contador. Ter todo a mesma cor do eixo até à escala com o

restante a ter a mesma cor da face do contador.

Monitores de instrumentoDigitais Os instrumentos de medida digitais são lidos mais

rapidamente e com maior precisão quando apenas é requerida informação quantitativa precisa (verificação) e a taxa de mudança não é grande.

Assim o operador não tem de interpretar marcas de escalas e existem menos probabilidade de erro.

Mas os instrumentos digitais levam mais tempo a ler informação qualitativa, como saber se o valor está a subir ou a descer, porque é necessária mais interpretação.

A não ser que só seja necessária informação quantitativa os monitores digitais devem ser redundantes com um monitor analógico.

Instalação de monitores de instrumentos No envolvimento do monitor devem-se

controlar os seguintes factores: Evitar sombras. Evitar distorções ópticas do vidro da superfície e

brilho das fontes de iluminação. Alinhar um grupo de controlos uniformemente

quando é necessária leitura de verificação para que todos os ponteiros estejam na mesma posição em condições normais. Isto permite ao operador verificar rapidamente se algum ponteiro não está no padrão ou orientação habituais.

Fornecer indicadores adjacentes num painel de controlo com o mesmo layout das marcas e números.

Instalação de monitores de instrumentos Orientar os indicadores para ficarem

perpendiculares à linha de visão do operador. Evitar a utilização do código de cores no indicador. Localizar indicadores utilizados frequentemente

nos postos de trabalho em pé entre 107cm e 157cm do solo, mas o mais perto possível de 152cm. Os indicadores menos lidos podem estar acima ou abaixo desta altura. Para postos de trabalho sentados localizar os indicadores principais no máximo 50cm acima da superfície de trabalho ou 80cm acima da superfície do assento.

Fornecer níveis adequados de iluminação. Rotular claramente os monitores.

Instalação de monitores de instrumentos

Remover ou cobrir monitores não utilizados, porque distraem a atenção das unidades que estão a funcionar.

Evitar demasiados monitores e controlos muito próximos uns dos outros.

Organizar monitores e controlos relacionados em conjunto e com uma funcionalidade lógica de compatibilidade.

Agrupar controlos e monitores funcionalmente relacionados.

Monitores de instrumentoElectrónicos Existem 3 tipos de categorias de informação a

considerar quando esta se apresenta num monitor electrónico: organização da informação, design dos objectos gráficos e técnicas de código.

Atributos da apresentação da informação: Clareza (comunicação rápida e precisa). Descriminação (distinção com precisão). Concisão (informação não relacionada mínima). Consistência (mesma informação apresentada da

mesma forma). Detecção (atenção do utilizador direccionada para

informação). Legibilidade (de fácil leitura). Inteligibilidade (facilmente compreensível, sem

ambiguidade...).

Monitores de instrumentoElectrónicos - LED Minimizar o uso de caracteres alfanuméricos

segmentados

Os números e letras devem ter uma relação largura-altura de 0.6 a 0.8 e devem ser verticais em vez de inclinados.

Fornecer uma grande amplitude de ângulos de visão para assegurar boa visibilidade e assegurar uma linha de visão sem obstáculos; Minimizar o brilho no monitor.

LCD, CRT, plasma...

Princípios para o design de monitores visuaisDiferenciação figura-fundo

O sistema perceptual tem uma capacidade limitada e a diferenciação figura-fundo é uma forma de reduzir os dados de input para proporções geríveis.

Apesar da informação da figura receber a maior atenção o fundo não é totalmente perdido e influencia a forma como a figura é percebida.

O contorno, o fecho e a experiência anterior influenciam a diferenciação de um estímulo em figura e fundo.

Princípios para o design de monitores visuaisDiferenciação figura-fundo Mudanças bruscas no brilho ou na cor

fornecem contornos naturais entre objectos. O aumento do contorno é um método útil para ajudar os operadores a diferenciar partes de um painel de monitores ou reconhecer um símbolo.

O fecho é a tendência para completar ou fechar a figura. É a tendência para produzir uma percepção com significado a partir de sugestões incompletas. Isto depende da experiência anterior e é a característica que diferencia um operador experiente de um inexperiente (ex: interpretação de um mapa).

Princípios para o design de monitores visuaisDiferenciação figura-fundo

Princípios para o design de monitores visuaisAgrupamento

Princípios para o design de monitores visuaisAgrupamento - Exercício Os mesmos ícones foram agrupados de 4

maneiras diferentes: Agrupamento funcional: ícones agrupados com

base na semelhança da função resultando em 3 conjuntos de ícones (editar, desenhar, texto).

Agrupamento da maioria: a maior parte dos ícones em cada grupo tinha a mesma função geral com excepção de um.

Agrupamento físico: os ícones eram agrupados em grupos independentemente da sua função.

Nenhuma condição de grupo: todos os itens eram dispostos com igual espaçamento.

Princípios para o design de monitores visuaisAgrupamento - Exercício Os sujeitos deviam encontrar e seleccionar

um ícone e os movimentos dos seus olhos eram gravados. O scan visual dos sujeitos era mais eficiente

quando os ícones estavam agrupados funcionalmente.

O grupo sem nenhuma condição era o 2º mais eficiente.

Os agrupamentos de maioria e físico eram os menos eficientes.

O agrupamento incorrecto parece ser pior que o não agrupamento e por isso só deve ser utilizado quando os designers tiverem a certeza sobre as relações funcionais entre os diferentes componentes.

É essencial uma boa compreensão da tarefa e o feedback dos utilizadores é essencial.

Princípios para o design de monitores visuaisCor

As pessoas têm uma grande tendência para reconhecer objectos com as mesmas cores como pertencendo ao mesmo grupo quando não são utilizadas mais que 3 ou 4 cores.

A cor pode ser utilizada para fornecer agrupamento conceptual de texto em itinerários, horários, etc.

Princípios para o design de monitores visuaisCor Vantagens:

Atrai a atenção para dados específicos;

Compreensão mais rápida da informação;

Pode reduzir o erro; Pode separar itens

pouco espaçados; Pode acelerar a

reacção; Adiciona outra

dimensão; Parece mais natural.

Desvantagens: 8% dos homens são

daltónicos; Pode causar confusão; Pode causar fadiga; Pode causar grupos

indesejados; Pode causar erros; Pode causar imagens

posteriores; Parece mais frívolo.

Princípios para o design de monitores visuaisCor Vermelho

Perigo, emergência, falha: Parar, não prosseguir, quente/fogo/vivo.

Verde Seguro, ligado: Prosseguir, saudável, normal.

Amarelo/laranja Cuidado: Atraso, pausa, quente.

Azul Obrigatório: Frio, desligado, água, água para beber.

Branco Operacional: Puro, frio, novo.

Princípios para o design de monitores visuaisResolução do detalhe A capacidade para determinar o detalhe

depende da acomodação da lente do olho, da iluminação ambiente e do ângulo visual entre o olho e o objecto.

Muitos instrumentos como mostradores e escalas são concebidos para serem lidos a cerca de 70cm.

Se a distância de referência for conhecida a alteração requerida no tamanho do objecto para igualar o ângulo visual quando o objecto tem de ser visto a uma distância diferente pode ser calculado através de:Tamanho à nova distância = tamanho na referência

X nova dist

distância de referência

Princípios para o design de monitores visuaisResolução do detalhe

Princípios para o design de monitores visuaisOrientação da procura visual Em locais complexos com muitos monitores

existem métodos para realçar as situações perigosas e orientar a procura visual para a parte adequada do monitor.

O processo de interpretação de um mostrador complexo pode ser decomposto em várias fases: Alertar os operadores para a existência de um

sinal ou dado alvo. Orientar o sistema perceptual para a parte

adequada do monitor. Prestar atenção aos dados de forma que possam

ser transmitidos aos centros de processamento central do cérebro.

Princípios para o design de monitores visuaisOrientação da procura visual

Critérios para avaliar o layout de painéis complexos: Eliminar movimentos desnecessários ou

complexos. Localizar os monitores e os controlos de forma a

reduzir a carga postural. Reduzir a complexidade dos movimentos,

encorajar a memória muscular com uma escolha consistente dos movimentos.

As acções de controlo não devem obscurecer áreas importantes do monitor.

Deve haver proximidade espacial de monitores e controlos usados frequentemente em tarefas sequenciais.

Princípios para o design de monitores visuaisOrientação da procura visual O estímulo visual alerta menos que o estímulo

não visual. O estímulo não visual alerta mais os

operadores para situações perigosas pois requer menos atenção.

A procura visual pode ser auxiliada quando um alvo visual é acompanhado com um som espacialmente orientado, atrás do monitor onde o alvo aparece.

A eficácia do sinal auditivo aumenta em função da carga visual e da distância do objecto da linha do olhar.

O conteúdo da informação de estímulos auditivos pode ser aumentado fazendo variar a continuidade e a forma da onda.

DESIGN DE CONTROLOS A informação é apresentada ao operador por

um qualquer tipo de monitor. O operador responde através de controlos e instrumentos de entrada de dados.

Pode ser um interruptor, uma alavanca, um pedal, um teclado – qualquer coisa utilizada pelo operador para influenciar a performance de um sistema.

Esta pode ser melhorada se os controlos estiverem de acordo com as expectativas dos utilizadores (estereótipos), se estiverem bem dimensionados e se as suas características de utilização estiverem dentro das capacidades de força e precisão da maioria das pessoas.

DESIGN DE CONTROLOSEstereótipos comportamentais As pessoas esperam que as coisas se comportem

de uma certa forma quando utilizam controlos ou quando estão em certos envolvimentos.

É possível formar as pessoas para utilizarem sistemas que não seguem os estereótipos, mas o seu desempenho deteriora-se quando colocadas perante uma situação de emergência. Em situações de stress as formas mais primitivas de comportamento podem substituir as bem aprendidas.

Os estereótipos podem ser alterados devido às mudanças da tecnologia ou porque são estabelecidos novos estereótipos.

Estereótipos comportamentaisEstereótipos da população em geral

No caso da tecnologia dependem da sua exposição anterior a este tipo de componente.

Sons muito altos repetidos numa rápida sucessão e monitores que piscam ou brilham muito implicam urgência ou agitação.

Os sons da fala são esperados aproximadamente à altura da cabeça e em frente da pessoa.

A altura dos assentos é esperada a pelo menos a 40cm do solo em postos de trabalho de produção e em escritórios.

Estereótipos comportamentaisEstereótipos da população em geral Objectos muito grandes ou escuros implicam

peso. Objectos pequenos ou com cores claras implicam leveza. Os objectos grandes e pesados são esperados estarem no fundo e os pequenos e leves em cima.

Vermelho significa parar ou perigo, amarelo indica cuidado, verde indica continuar e azul a piscar indica veículo de emergência (ex: polícia, ambulância).

O frio está associado a cores azuis e verdes, o calor está associado a amarelos e vermelhos.

Os estereótipos podem não existir num novo controlo. Tem de ser levada a cabo investigação para saber mais sobre as preferências e expectativas dos operadores.

Estereótipos comportamentaisEstereótipos de controlo do movimento Um operador normalmente move um controlo de

modo que a mais parte próxima dele se mova na direcção em pretende mover o indicador do controlo/monitor (compatibilidade do movimento).

A compatibilidade espacial é similar pois o operador espera que o controlo esteja próximo do monitor correspondente.

A lateralidade pode influenciar a direcção esperada do movimento de uma maçaneta, os controlos de emergência devem estar claramente marcados para indicarem a direcção de rotação.

Estereótipos comportamentaisEstereótipos de controlo do movimento

Função Direcção do movimento de controlo

Ligado / começar / engrenar Cima, direita, frente, pressionar

Desligado / parar / desengrenar

Baixo, esquerda, retaguarda, puxar

Direita Direita, sentido horário

Esquerda Esquerda, sentido anti-horário

Cima Cima, retaguarda

Baixo Baixo, frente

Retrair (elevar) Cima, retaguarda, sentido anti-horário, puxar

Estender (baixar) Baixo, frente, sentido horário, empurrar

Aumentar Cima, direita, frente, sentido horário

Diminuir Baixo, esquerda, retaguarda, sentido anti-horário

Abrir (líquidos, gases) Baixo, esquerda, sentido anti-horário

Fechar (líquidos, gases) Cima, direita, sentido horário

Estereótipos comportamentaisRelação dos estereótipos monitor/controlo A direcção do movimento de um controlo deve

corresponder à direcção do movimento do monitor (ex: quando um controlo rotativo é movido para a direita, o ponteiro do monitor deve mover-se para a direita se for um mostrador e para cima se for uma escala vertical).

O estereótipo de um controlo deve corresponder ao monitor (ex: o sentido horário de um controlo rotativo sugere aumento e assim o monitor deve registar um aumento com o ponteiro na mesma direcção. Se o ponteiro é fixo e a escala se move, a direcção do movimento da escala deve ser para a esquerda ou para baixo para os valores aumentados irem para cima/direita).

Estereótipos comportamentaisRelação dos estereótipos monitor/controlo Deve haver uma relação física óbvia entre o

controlo e o monitor associado (compatibilidade): Os instrumentos do monitor devem estar

localizados o mais próximo possível dos controlos que os influenciam. O controlo deve estar localizado logo abaixo do monitor, permitindo partilhar o mesmo rótulo que descreve a função.

O layout dos controlos deve ser semelhante ao layout dos monitores sobretudo se estiverem em painéis separados.

Utilizar códigos para indicar relações (ex: cor). Os controlos e monitores devem estar

suficientemente próximos para permitir que o operador veja os dois sem se colocar numa má postura.

Estereótipos comportamentaisRelação dos estereótipos monitor/controlo

Dispor os controlos e monitores na sequência da operação. O arranjo sequencial deve ser da esquerda para a direita e de cima para baixo.

Agrupar os controlos e os monitores funcionalmente: Usar código para diferenciar os grupos, como cor de

fundo, usando espaço entre os grupos, rotulagem, ou delinear o grupo com uma linha.

Organizar por frequência de utilização. Os monitores e controlos mais frequentemente utilizados ou de emergência devem estar no espaço principal de utilização com um cone visual de 30º.

Estereótipos comportamentaisRelação dos estereótipos monitor/controlo A rotulagem de monitores e controlos deve

corresponder às necessidades dos operadores: A necessidade de ler os ajustamentos dos

controlos enquanto se fazem ajustamentos (cada conjunto deve estar rotulado).

A necessidade de ver o monitor enquanto ele é utilizado para modificar um ajustamento.

A necessidade de identificar alguns controlos rapidamente para responder adequadamente a emergências. O código de cores pode ser utilizado para identificar controlos de alta prioridade.

A necessidade de ter uma localização consistente para rótulos relativos aos monitores e controlos entre postos de trabalho ou secções de máquinas.

Princípios gerais para a integração monitor/controlo

Importância: os itens mais importantes devem estar na posição mais vantajosa.

Frequência de utilização: os itens mais frequentemente utilizados devem estar na posição mais vantajosa.

Função: Usar princípios de agrupamento para agrupar os itens por função.

Compatibilidade da localização: Localizar os controlos perto dos seus monitores correspondentes.

Princípios gerais para a integração monitor/controlo Compatibilidade do movimento: os

movimentos do indicador devem ser compatíveis com o movimento do controlo.

Compatibilidade conceptual: o layout e o uso de controlos deve ser consistente com os estereótipos da população / utilizador.

Sequência: Usar a análise de ligações para optimizar o layout em relação à sequência de movimentos em tarefas reais.

Equilíbrio de esforços: partilhar a carga de trabalho entre a mão dominante e a não dominante.

DESIGN DE CONTROLOSDesign, selecção e localização controlos Os controlos possuem características que

afectam a facilidade, velocidade e precisão da sua utilização: Deslocamento linear ou angular. Força de utilização. Fricção, inércia. Número de posições. Direcção do movimento. Escapes ou paragens. Identificação adequada. Compatibilidade com os monitores. Tamanho.

Design, selecção e localização controlosLocalização Todos os controlos devem ser colocados ou protegidos

de forma a não serem activados inadvertidamente. Mantenha o número de controlos mínimo. Os

movimentos para os activar devem ser tão simples e fáceis de realizar quanto possível excepto quando a resistência deve ser incorporada para prevenir uma activação acidental.

Dispor os controlos no posto de trabalho de forma que o operador possa ajustar a postura com frequência, sobretudo se passar muitas horas a monitorar.

Se uma mão ou pé tem de utilizar vários controlos em sequência dispor os mesmos de forma a permitir um movimento contínuo em arco.

Design, selecção e localização controlosLocalização Atribuir às mãos os controlos que requerem

precisão ou utilização a grande velocidade. Quando existe apenas um grande controlo que deve ser utilizado pelas duas mãos colocá-lo à frente do operador à mesma distância das duas mãos.

Distinguir entre controlos e monitores de emergência e os que são para operações normais através de separação, codificação de cor, rotulagem, guarda. Os controlos de emergência devem ser facilmente acessíveis e estarem dentro de 30º da visão normal do operador.

Design, selecção e localização controlosLocalização

A lateralidade é importante apenas se a tarefa requer técnica ou destreza.

Atribuir aos pés controlos que requeiram a aplicação de grandes forças.

Se os mesmos agrupamentos para os grandes controlos e monitores não puderem ser mantidos, tornar cada excepção drástica e óbvia.

Para prevenir a activação acidental de um controlo, colocá-lo afastado de outros frequentemente utilizados, recuá-lo ou envolvê-lo com uma protecção.

Design, selecção e localização controlosEspaçamento

Separação recomendada

Controlo Medida separação

Tipo de uso Mínima Desejável

Botão

1 dedo aleatoriamente 12mm 51mm

1 dedo sequencialmente 6 25

Dedos diferentes 12 12

Interruptor

1 dedo aleatoriamente 20 51

1 dedo sequencialmente 12 25

Dedos diferentes 16 20

Alavanca

1 mão aleatoriamente 51 100

2 mãos simultaneamente 76 127

Maçaneta

1 mão aleatoriamente 25 51

2 mãos simultaneamente 76 127

Pedal

1 pé aleatoriamente d=100 D=203

d=152 D=254

1 pé sequencialmente

d=51 D=152

d=100 D=203

Design, selecção e localização controlosEspaçamento Para outras combinações de controlos devem

ser considerados os seguintes factores: Se a utilização de controlos é simultânea ou

sequencial. Que parte do corpo está a ser utilizada. Tamanho do controlo e quantidade de movimento

(deslocamento ou rotação). Necessidade de alcance cego (alcançar sem ver). Consequências da utilização inadvertida do

controlo errado. Se são utilizados equipamentos de protecção

individual, como luvas que podem estorvar a manipulação do controlo.

Factores ambientais como calor ou humidade que podem perturbar a manipulação do controlo.

Design, selecção e localização controlosCodificação da forma

Variar forma, tamanho, cor, textura e tipo de controlos num painel de controlo complexo pode ajudar o operador a identificar rapidamente um controlo e a reduzir o erro.

A codificação da forma é desejável em áreas de reduzida iluminação onde a visão está bloqueada (ex: por partes do equipamento de produção) ou porque a tarefa força o operador a olhar para outro lado.

A codificação por tamanho é menos satisfatória. A distinção pode obrigar a que alguns fiquem com tamanho inadequado para a realização de força ou movimentos de precisão.

Com a codificação da forma das maçanetas podem ser distinguidas 3 a 5 formas sem dados visuais.

Design, selecção e localização controlosResistência do controlo Deve ser aplicada uma força para o controlo se mover.

A resistência do controlo pode ser elástica (gatilho), fricção estática e deslizante (reóstato), amortecimento viscoso (amortecedor para controlar movimento), de inércia (bobina do cinto de segurança) ou combinações destas.

Fornecer uma indicação positiva da activação do controlo para que o mau funcionamento seja óbvio para o operador. Fornecer feedback do sistema ao operador dizendo que a resposta do equipamento ocorreu.

Fornecer um apoio para o braço ou pé se for requerido um posicionamento preciso e sustido do controlo. Evitar carga estática nos músculos dos membros sup ou inf.

Design, selecção e localização controlosResistência do controlo Conceber movimentos de controlo tão curtos

quanto possível consistentes com os requisitos de precisão e sentir.

Qual o melhor design para controlar o movimento?

Design, selecção e localização controlosResistência do controlo Conceber superfícies de controlos que previnam

o deslizamento do pé, dedo ou mão ao activá-los. São desejáveis protuberâncias ou rugosidade em maçanetas em vez de superfícies lisas para pedais e alguns botões. Esta escolha será função da frequência de activação e das forças requeridas.

Utilizar controlos com resistência suficiente para reduzir a probabilidade de activação inadvertida pelo peso de uma mão ou pé. A força requerida para activar um controlo pode ser maior se for pouco frequente ou por períodos curtos.

Design, selecção e localização controlosResistência do controlo

Fornecer um apoio lombar ou semelhante se o operador sentado tiver de empurrar uma força maior de 22N num controlo de uma mão.

Conceber o posto de trabalho para que o operador possa mover o tronco e a totalidade do corpo se foram requeridas ambas as mãos para exercerem mais de 135N mais de 38cm.

Adaptar o design do controlo às capacidades de força, velocidade e precisão dos operadores (percentil...).

Design, selecção e localização controlosTipos de controlos

Os seguintes factores determinam que controlo é mais adequado para uma dada aplicação: Velocidade e precisão da resposta necessária. Espaço disponível. Facilidade de utilização. Legibilidade num conjunto de controlos similares. Requisitos de outras tarefas realizadas em

simultâneo com a utilização dos controlos.



Controlo

Adequação

velocidade

utilização

Adequação precisão utilização

Espaço requeri

do controlo

Facilidade utilização c/ muitos

cont

Facilidade leitura c/ muitos

cont

Alavanca articulada Boa Boa Pequen

o Boa Boa

Interruptor balanço Boa Boa Pequen

o Bom Razoável

Botão pressionar Boa desadequ

adaPequen

o Boa Fraco

Interruptor inscrito Boa Boa Pequen

o Boa Boa

Interruptor rotativo Boa Boa Médio Fraca Boa

Maçaneta desadequada Razoável Peq/

Méd Fraca Boa

Manivela Razoável Fraca Méd/Gran Fraca Fraca

Volante Fraca Boa Gran/Méd Boa Boa

Alavanca Boa Fra(h)/Raz(v)

Méd/Gran Boa Boa

Pedal Boa Fraca Grande Fraca Fraca

Dispositivos de entrada no computadorDispositivo Utilização Utilização

recomendada

Teclado alfanumérico

Entrada de texto e números

Entrada rápida números, cálculos

Teclado numérico Entrada de números Tarefas com pequenos mov cursor

Controlo teclas cursor

Movimento cursor Tarefas com pouco teclado, precisão

Rato Apontar, arrastar, mover cursor

Integrar gráficos com entradas teclado, flexível

Trackball Track, seleccionar, mover cursor

Tarefas c/ posicionamento intensivo cursor, flexível

Joystick Track, seleccionar, mover cursor

Tarefas c/ posicionamento intensivo cursor

Tablete/Placa gráfica

Desenhar, traçar, mover cursor

Esboço ou digitalização, preciso e rápido

Touch screen Seleccionar Apontar grosseiro, rápido

Design, selecção e localização de controlosTipos de controlos - Voz

O controlo de máquinas pela voz beneficia os deficientes e os operadores “eyes busy” e “hands busy” como os cirurgiões.

A voz pode: Fornecer um canal extra de comunicação que

pode suportar alguma carga dos canais mais convencionais.

Libertar as mãos para conduzir outras actividades. Libertar as exigências de atenção se o conjunto de

comandos for bem conhecido.

Necessidades de investigação... Interacção homem-máquina... cada vez mais

tecnologia... Input por voz e reconhecimento por voz são

cada vez mais comuns – ubiquidade... Aparecimento de novos dispositivos

interactivos que causam problemas de compatibilidade com actividades concorrentes (ex: condução automóvel...).

Miniaturização de produtos e suas interfaces colocam desafios para a implementação de usabilidade em espaços cada vez menores... Modos de interacção adicionais podem ajudar a resolver este problema (ex: voz).

Envelhecimento da população faz diminuir a funcionalidade na utilização dos novos dispositivos...

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Design de Sistemas Complexos MESTRADO EM ERGONOMIA