Opis
Praca stanowi syntetyczne ujęcie przeprowadzonych badań własnych i opracowanej metody projektowania systemów wspomagania transportu i mobilności osób z niepełnosprawnością i starszych. Zagadnienia rozwoju metod projektowania oraz rozwoju badań na potrzeby projektowania technicznego środków asystującej techniki są ważne ze względu na: stale rosnący udział w społeczeństwie osób z niepełnosprawnością i starszych, brak zaspokojenia specyficznych potrzeb, brak sformułowanych szczegółowych zasad projektowania i opracowanych modeli procesu projektowania dostosowanego do specyfiki użytkowania i współuczestnictwa użytkownika w procesie projektowania. Często inicjowane są programy rozwojowe nowych produktów w ramach różnych rządowych i instytucjonalnych działań (np. w Unii Europejskiej). W wyniku przeprowadzonych własnych prac badawczych uzyskano zbiory specyficznych informacji, wymagań projektowych potrzebnych do rozwinięcia własnej metody projektowania. Wyróżniającymi pracę elementami są: zestawienie narzędzi badawczych w środowiskach rzeczywistym i wirtualnym, zaproponowana kolejność badań i wykorzystanie uzyskanych wyników do rozwoju i opracowania metody projektowania. Zagadnienie badania i projektowania specyficznych systemów antropotechnicznych jest istotne ze względu na często występującą potrzebę indywidualizacji wymagań dla niewielkich grup użytkowników. W pracy przeprowadzono badania nad systemem i procesem użytkowania i projektowania. Spis treściStreszczenie 5 1. Wprowadzenie 7 1.1. Niepełnosprawności i projektowanie 7 1.2. Wiek i niepełnosprawność jako dane projektowe 10 1.3. Definiowanie obszaru zainteresowań 13 2. Analiza zagadnienia 18 2.1. Geneza 18 2.2. Obszar poszukiwań 20 2.2.1. Wstęp 20 2.2.2. Podmiot projektowania – wymagania 20 2.2.3. System antropotechniczny 22 2.2.4. Modelowanie człowieka w systemie 24 2.2.5. Ocena, wybór i dopasowanie elementów systemu 34 2.2.6. Wykorzystanie podejścia systemowego w pracy 36 2.3. Analiza systemu „osoba z niepełnosprawnością – wózek inwalidzki – samochód osobowy” 37 2.4. Przegląd procedur procesu projektowania 52 2.4.1. Proces projektowania 52 2.4.2. Zasady konstrukcji środków technicznych dla osób z niepełnosprawnością 61 3. Cel i zakres pracy 63 4. Badania systemu „osoba z niepełnosprawnością – środki asystującej techniki – samochód osobowy” 68 4.1. Wprowadzenie i opis badań 68 4.2. Badania ankietowe 69 4.2.1. Wstęp 69 4.2.2. Charakterystyka uzyskanych wyników 71 4.2.3. Analiza wyników badań 71 4.3. Modelowanie systemu „osoba z niepełnosprawnością – wózek inwalidzki – samochód osobowy” 75 4.3.1. Wstęp 75 4.3.2. Kompatybilność systemu 79 4.3.3. Budowa relacji w systemie 81 4.3.4. Podejście procesowe 90 4.4. Koncepcje i rozwiązania konstrukcyjne środków technicznych wspomagających proces transportu osób z niepełnosprawnością – analiza projektów i procesów projektowych 103 4.5. Wstępne badania systemu „osoba z niepełnosprawnością – wózek inwalidzki – samochód osobowy” 113 4.5.1. Wybór rodzaju stanowiska, jego koncepcja i wykonanie badań 113 4.5.2. Badania cech antropometrycznych i biomechanicznych użytkownika z niepełnosprawnością (metody, narzędzia pomiarowe, stanowisko badawcze, wyniki) 115 4.5.3. Ocena bezpieczeństwa wybranych czynności procesu wsiadania do samochodu 131 4.5.4. Analiza prawdopodobieństwa i skutków zagrożeń w systemie 147 4.5.5. Ocena wpływu cech i relacji geometrycznych na funkcjonalność systemu 152 4.6. Badania doświadczalne w środowisku realnym systemu „osoba z niepełnosprawnością – wózek inwalidzki – samochód osobowy” 156 4.6.1. Aparatura do rejestracji procesu kierowania samochodem 156 4.6.2. Metoda badań dyskomfortu 157 4.7. Badania i analiza w środowisku wirtualnym systemu „osoba z niepełnosprawnością – wózek inwalidzki – samochód osobowy” 164 4.7.1. Wstęp 164 4.7.2. Przetwarzanie danych pomiarowych – badanie ruchu ciała człowieka 166 4.7.3. Badanie chwytu i podporu dłoni 171 4.7.4. Analiza biomechaniczna w systemach Catia i AnyBody 176 4.7.5. Zastosowanie własnej metody analitycznej badania biomechaniki i ergonomii systemu 182 4.8. Zasady i zalecenia doboru samochodu osobowego 182 4.9. Ocena kompatybilności elementów systemu „osoba z niepełnosprawnością – wózek inwalidzki – samochód osobowy” 185 4.9.1. Opis układu wartości 185 4.9.2. Opis wariantów systemu 186 4.9.3. Sposoby oceny wariantów systemu 187 4.9.4. Ocena wariantów systemu 188 4.10. Podsumowanie 190 5. Metoda i proces projektowania środków technicznych dla osób z niepełnosprawnością 192 5.1. Zasady konstruowania w projektowaniu 192 5.2. Własny model procesu projektowania środków technicznych dla osób z niepełnosprawnością i starszych 195 6. Podsumowanie 206 6.1. Ogólna charakterystyka wyników pracy 206 6.2. Wnioski ze studiów i badań własnych 215 6.3. Kierunki dalszych prac 217 Literatura 218 System and process aspects in technical design for people with disabilities (Summary) 229