مهندسی عوامل انسانی چیست؟

مهندسی عوامل انسانی (HFE) یک نظم علمی است که دانش توانایی های انسانی، محدودیت ها و رفتارهای را به طراحی ابزار، سیستم ها و محیط ها اعمال می کند.در پروتزها، HFE شکاف بین مکانیک مهندسی و تجربه زنده کاربر را اعمال می کند؛ H12 نه تنها مناسب بیولوژیکی قابل اعتماد است، بلکه همچنین بار شناختی، پاسخ عاطفی و ادغام اجتماعی را با اولویت بندی جایگزین های کاربر و سیستم عامل می کند؛ H2: 1، HFE اولین مرحله های کاربردی است.12.

این زمینه بر روی ارگونومی، روانشناسی، بیمکانیک ها و طراحی صنعتی ترسیم می کند، به عنوان مثال، یک دست من الکتریکی ممکن است دارای قدرت عالی باشد، اما اگر سیستم کنترل نیاز به تمرکز بیش از حد یا تاخیر غیرطبیعی داشته باشد، کاربران آن را رد می کنند. روش های HFE مانند تجزیه و تحلیل کار، تست قابلیت استفاده و طراحی مشارکتی به مهندسان کمک می کند تا قبل از تولید این مسائل را پیش بینی کنند.

اصول کلیدی HFE در توسعه Prosthetic

Anthropometric Fit و Comfort

هر کاربر دارای شکل اندام باقی مانده، توده عضلانی و حساسیت به پوست است. HFE استفاده از سوکت های قابل تنظیم، اجزای ماژولار و سنسورهای فشار برای به حداقل رساندن نقاط داغ مانند لوله های سیلیکون، فریم های فیبر کربن و پارچه های نفس می کشد کاهش اصطکاک و ⁇ .یک سوکت به درستی نصب شده پایه سایش روزانه است؛ بدون آن حتی پیشرفته ترین یا غیر قابل حمل ترین زانو است.

قابلیت های شناختی و یادگیری

کنترل های پروتونی باید شهودی باشند.طراحی HFE مطالعه می کنند که چگونه کاربران یاد می گیرند دستگاه ها را اجرا کنند، به ویژه پس از قطع عضو زمانی که مسیرهای عصبی دوباره جذب می شوند، سیستم های تشخیص الگویی که سیگنال های عضلانی را تفسیر می کنند نیاز به آموزش دارند و HFE حلقه بازخورد و #8212 را بهینه می کند؛ استفاده از نشانه های مشکوک یا محرک های بصری برای تسریع در تسلط.

عوامل عاطفی و اجتماعی

ظاهر و خود تصویر به شدت بر پذیرش پروتز تأثیر می گذارد، بسیاری از کاربران از دستگاه هایی که به نظر مکانیکی یا جلب توجه ناخواسته می پردازند، HFE شامل پوشش های آرایشی، شکل های دستی طبیعی و تطبیق پوست با توجه به مهمتر، آن را تشویق می کند طراحی با کاربران برای اطمینان از محصول نهایی با هویت خود سازگار است.

قابلیت های زندگی روزمره

HFE زمینه را بررسی می کند: چگونه کفش های اتصال کاربر را حمل می کند؟ Grip یک چرخ فرمان؟ تست دنیای واقعی نشان می دهد که باتری های سنگین، سوئیچ های ناخوشایند یا مقاومت آب ناکافی می توانند با مطالعه تنوع کاری، مهندسان طراحی برای 95 درصد فعالیت ها به جای یک معیار آزمایشگاهی، استفاده از باتری های قابل شارژ و شاخص های الکترونیکی قابل مشاهده برای باران یا باران را از بین ببرند.

چگونه HFE رضایت کاربر را بهبود می بخشد

رضایت کاربر یک نتیجه چند بعدی است که شامل راحتی، عملکرد، استقلال و رفاه روان شناختی است. A ]2021 مطالعه در آرشیو پزشکی فیزیکی و توانبخشی [ دریافت که نمرات رضایت مصنوعی به شدت با راحتی سوکت و سهولت از مصرف / اخراج و #82 ارتباط دارد؛ هر دو دامنه HFE مخالف، که نیاز به تنظیمات مکرر پوست دارند یا باعث از بین رفتن نرخ های ترک آن می شود.

کاهش نرخ های رها کردن

رها کردن پروستات یک چالش مداوم است.با توجه به سازمان بهداشت جهانی، تا ۵۰٪ از پروتزهای تجویز شده به طور منظم استفاده نمی شوند. مداخلات HFE و #8212؛ مانند ارائه گزینه های مناسب ماژولار، آموزش در محیط های طبیعی و شامل حمایت از سلامت روان و #82؛ نشان داده شده است که به دو برابر پوشیدن مداوم، هنگامی که کاربران احساس تعلق به آنها، نه فقط شرایط، بهبود انطباق آنها.

افزایش عملکرد در وظایف

پروتزی که احساس طبیعی می کند فعالیت های سطح بالاتری را فراهم می کند.به عنوان مثال، یک دست HFE بهینه شده به یک پیانیست اجازه می دهد تا آکورد یا یک کارپنتر را برای نگه داشتن ناخن ها، مطالعات موردی از جامعه بین المللی برای Prosthetics و Orthotics [FLT 1] که به کار، ورزش و سرگرمی های پس از طراحی مجدد HFE باز می گردند.

سلامت روان شناسی

رضایت فراتر از عملکرد گسترش می یابد. کاربران گزارش کاهش اضطراب، اعتماد اجتماعی بیشتر و سرخوردگی کمتر هنگامی که کنترل قابل اعتماد است و دستگاه با تصاویر خود مطابقت دارد. اعضای تیم HFE اغلب شامل درمانگران و روانشناسان کار می شوند که درد اندام، تصویر بدن و استراتژی های تنظیم را حل می کنند.

چالش های در استفاده از HFE به طراحی Prosthetic

علی رغم مزایای آن، ادغام HFE ساده نیست. مانع اصلی هزینه است. شخصی سازی شخصی، نمونه سازی آن، و کارآزمایی های کاربر گسترده گران است.برای بسیاری از سیستم های بهداشتی، پیش فرض یک روش یک اندازه مناسب است که نادیده گرفتن تغییرات فردی است.

تنوع پذیری در میان کاربران

هیچ دو قطع عضو یکسان نیستند، سطح قطع عضو، زخم، قدرت عضلانی و وضعیت پوست به طور گسترده ای متفاوت است. HFE نیاز به تولید انعطاف پذیر دارد، اما چاپ 3D و اجزای مدولار هنوز هم در حال بلوغ هستند، در همین حال، پزشکان فاقد آموزش در روش های عوامل انسانی هستند و مهندسان ممکن است مشخصات فنی را در مورد بازخورد کیفی اولویت قرار دهند.

تنظیم مقررات و استاندارد Hedles

مقررات دستگاه پزشکی در ایالات متحده (FDA) و اروپا (MDR) بر ایمنی و اثربخشی تمرکز می کنند، اما به ندرت تست قابلیت استفاده را با کاربران واقعی انجام می دهند بدون انگیزه های نظارتی، تولیدکنندگان ممکن است مطالعات HFE را به سرعت به بازار برسانند.این شکاف منجر به دستگاه هایی می شود که آزمایشات آزمایشگاهی را انجام می دهند اما در زندگی روزمره شکست می یابند.

حریم خصوصی داده ها در Smart Prosthetics

پروتزهای مدرن داده ها را در مورد الگوهای استفاده، فشار و استفاده جمع آوری می کنند در حالی که این امر شخصی سازی را امکان پذیر می کند، نگرانی های حریم خصوصی را افزایش می دهد. محققان HFE باید سیستم هایی را طراحی کنند که کاربران داده های خود را کنترل می کنند و درک می کنند که چگونه استفاده می شود بدون اعتماد، غرفه های پذیرش.

راهنمایی های آینده در مهندسی عوامل انسانی برای Prosthetics

دهه بعد وعده پیشرفت های قابل توجهی را که توسط مینیاتوراسیون سنسور، هوش مصنوعی و تولید افزودنی ایجاد شده است، داد. HFE برای ترجمه این تکنولوژی ها به راه حل های پذیرفته شده کاربر، مرکزی خواهد بود.

Adaptive and Learning Prosthetics

Prosthetics که از User & #8217 یاد می گیرند؛ الگوهای حرکتی می توانند نیروی کششی، سفتی مفصل و سرعت را به طور خودکار تنظیم کنند. HFE رابط انسان- ماشین را طراحی می کند تا کاربر احساس کند در کنترل و #82؛ یا غرق شده است و یا منفعل است.مطالعات کاربر با استفاده از الکترومیوگرافی (EMG) و رابط های مغز-کامپیوتر، استقلال دستگاه را اصلاح می کند.

آموزش واقعیت مجازی

VR به کاربران اجازه می دهد تا قبل از دریافت یک دستگاه فیزیکی با پروتز عمل کنند. HFE این شبیه سازی ها را برای کاهش منحنی های یادگیری و اضطراب در حال حاضر بهینه سازی می کند. آموزش VR نتایج عملکردی را بهبود می بخشد تا 40٪ در مقایسه با درمان سنتی.

سبک وزن و مواد هوشمند

مواد جدید مانند آلیاژهای شکل و نانوکانی وعده های مصنوعی روشن تر، قوی تر را می دهند. HFE معاملات را ارزیابی می کند: سلاح های سبک تر ممکن است خستگی را کاهش دهند اما آزمایش کاربر محور می تواند انتخاب های مادی برای هر گروه کاربر را هدایت کند.

Co-Design با کاربران

امیدوار کننده ترین روند طراحی مشارکتی است، جایی که افراد دارای قطع عضو کامل تیم هستند. پلتفرم های منبع باز مانند پروژه Open Prosthethetics اجازه می دهند بازخورد کاربر برای شکل دادن به هر روش HFE مانند تحقیقات متنی و ارزیابی اکتشافی برای همکاری از راه دور سازگار شود، گسترش دسترسی به جمعیت های متنوع.

نتیجه گیری

مهندسی عوامل انسانی یک پس از تفکر در طراحی پروتز و #8212 نیست؛ این موضوع است که دقت مهندسی را به تجربه انسانی پیوند می دهد، هنگامی که ما متناسب، قابلیت استفاده و تکرار عاطفی هستیم، ما دستگاه هایی را ایجاد می کنیم که مردم می خواهند از آن استفاده کنند، نه فقط نیاز به استفاده از آن دارند، زیرا تکنولوژی سرعت می یابد، اصول HFE اطمینان حاصل می کند که پروتزها به جای موانع خسته کننده آینده، به عنوان بیماران مصنوعی، به عنوان شرکای مصنوعی، قدرت می گیرند.