중증 척수 장애인을 위한 손작업 보조로봇 사용자 인터페이스 연구 : 모바일 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인을 중심으로 :A study on the user interface of hand work assistive robot for people with severe spinal cord disability : focused on mobile application user interface design

김지해

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김지해 (연세대학교, 연세대학교 대학원)

지도교수: 권오성

발행연도: 2016

저작권: 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (8)

2018

사용성 공학 규격을 위한 중증 척수 손상 장애인의 전동 휠체어 사용자 인터페이스 디자인 가이드라인

김지해 , 권오성 , 이병종 대한기계학회 춘추학술대회 2018.12 학술대회자료

척수 손상 장애인을 위한 전동 휠체어 사용자 인터페이스가 사용성에 미치는 영향

김지해 , 권오성 Design Works 2018.11 학술저널

척수 손상 장애인을 위한 전동 휠체어 사용성과 사용자 인터페이스 사례 연구

김지해 , 권오성 , 김정현 한국디자인문화학회지 2018.09 학술저널

척수 손상 장애인을 위한 전동휠체어 사용자 인터페이스와 사용성 연구

김지해 , 권오성 한국디자인학회 학술발표대회 논문집 2018.06 학술대회자료

척수 손상 장애인의 수동 휠체어 사용에 대한 사용자 조사 사례 연구

김지해 , 권오성 , 정도희 한국디자인문화학회지 2018.06 학술저널

지체 장애인의 휠체어 디자인을 위한 정성적 사용자 조사 방법 연구

김지해 , 권오성 , 전수진 한국디자인문화학회지 2018.03 학술저널

2016

중증 척수 장애인을 위한 손작업 보조로봇 모바일 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인 연구

김지해 , 권오성 한국디자인문화학회지 2016.09 학술저널

중증 척수 장애인을 위한 손작업 보조로봇 사용자 인터페이스 연구 : 모바일 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인을 중심으로

김지해 산업디자인학과 2016.01 학위논문

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중증 척수 장애인은 척수 장애인 중 경수 1번 손상에서 경수 4번 손상 환자를 말한다. 경수 4번 손상인의 경우 팔다리 근육은 사용하지 못하는 경우가 대부분이고, 감각신경은 목 바로 아래 위쪽 가슴의 일부까지는 감각이 있으나 팔이나 손을 비롯하여 몸통, 다리 쪽에는 감각이 없다. 이로 인해 중증 척수 장애인은 일상생활, 사회생활을 위해 다양한 보조기기, 보조로봇을 필요로 하고 있다. 하지만 보조기기를 소지하고 있으면서도 활용하지 않는 장애인은 약 1/3로 기기의 효과가 없거나 사용이 불편해서 활용하지 않는 경우가 많았다. 이는 장애인 보조기기 개발에서 사용성에 대한 고려가 부족함을 보여주는 것이다. 중증 척수 장애인이 움직임에 제한이 있는 지체 장애인이라는 사용자의 특성 상 제품의 사용성 부족은 불편함에서 그치는 것이 아니라 제품을 사용할 수 없는 요인이 되기 때문에 더욱 더 사용성에 대한 고려가 중요하다.
손작업을 대신하는 보조로봇에 관한 국내외 선행연구는 사용성을 고려하기보다 로봇기술을 활용하여 기능을 구현하는 것에 주안점을 두는 것이 대부분이다. 또한, 장애인을 위한 모바일 디바이스 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인에 대한 연구는 시각장애인, 청각장애인을 대상으로 하는 연구가 대부분이며 지체장애인을 대상으로 한 모바일 디바이스 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인에 대한 연구가 부족하다. 따라서 본 연구에서는 중증 척수 장애인을 위한 손작업 보조로봇의 사용성을 증진하기 위해 손작업 보조로봇의 제어부인 모바일 디바이스 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인을 진행하고 그 과정과 방법, 결과에 대해 연구하는 것을 목적으로 한다.
본 연구에서는 첫째, 중증 척수 장애인 관련 단행본, 논문, 연구 보고서, 신문기사를 통한 문헌 조사와 포커스 그룹 인터뷰, 관찰 및 인터뷰와 같은 현장 조사를 통해 사용자의 이해와 사용 환경의 이해를 도모하고 둘째, 손작업 보조로봇의 페르소나를 작성하고 페르소나를 바탕으로 선행연구에서 정의한 손작업 보조로봇의 기능을 수정하고 모바일 디바이스 애플리케이션의 기능과 메뉴를 개발한다. 셋째, 중증 척수 장애인의 특성과 사용 환경의 특성을 바탕으로 손작업 보조로봇과 모바일 디바이스 애플리케이션의 사용 과정 및 방법을 개발한다. 넷째, 모바일 디바이스 애플리케이션 메뉴와 사용과정에 따른 화면 구성을 개발하고 페이퍼 프로토타입 평가, 휴리스틱 평가, 사용성 평가를 진행하고 그 결과를 로봇 설계 및 제어 장치 개발 회사에서 기술적으로 구현 가능한 수준으로 화면 구성을 수정하였다. 다섯째, 손작업 보조로봇 모바일 디바이스 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인과 그 평가 결과를 바탕으로 중증 척수 장애인을 위한 모바일 디바이스 애플리케이션 사용자 인터페이스 디자인 가이드라인을 도출한다. 이러한 과정에서 얻는 시사점들이 장애인을 대상으로 하는 보조기기, 보조로봇 종사자 및 관련 분야 연구자들에게 사용자 인터페이스 연구와 개발의 기초자료로 활용되고, 궁극적으로 장애인들이 장애를 극복하고 그들의 삶을 영위하는 데 기여하게 되기를 기대한다.

Severe spinal cord injury patients refer to spinal-injured patients with injuries within the levels Cervical 1 to Cervical 4. Most patients at C4 level injury are not able to use their arm and leg muscles. Their sensory nerves are active just below the neck to part of the upper chest, but they have no sensory feeling in their legs or torso. This makes it inevitable to develop various assistive devices or robots to help their daily and social lives. Nonetheless, 1/3 of disabled people do not use the assistive device they own, mostly because these devices are inefficient and not user-friendly. This evidently shows a lack of consideration of the usability in developing assistive device for the disabled. Severe spinal cord injury patients are physically challenged and face limitations in their movements. Therefore, it is more than important to consider usability, since low device usability not only leads to usage inconvenience but also can be a direct factor for not being able to utilize the device. Preceding domestic and international research on assistive robots that replace hand work mostly focused more on the functionality of the robotic technology and less on usability. Also, since most research on the mobile device application user interface design for disabled people are targeted towards blind and deaf people, there is still a need for studies on mobile device application user interface design particularly for physically challenged people. Therefore, in this research, author''s objective is to design the mobile device application user interface, which is the brain center of the hand work assistive robot, and to study the process, method and result. This in return, will enhance the usability of hand work assistive robots for the physically challenged. In this study, the understanding of users and user environment were promoted through literature reviews, including books, journals, research reports and news articles, as well as through field work involving focus group interviews, observation and one-to-one interviews. Second, a persona of the hand work assistive robot was created, necessary adjustment to the function of the robot previously defined by preceding studies were made and mobile device application functions and menu were developed. Third, based on the characteristics and user environment of severe spinal cord injury patients, usage method and process of the hand work assistive robot and mobile device application were developed. Fourth, the author developed the mobile device application menu and a display screen that matches the usage process. Prototyping Evaluation, Heuristic Evaluation, Usability Evaluation were also conducted and the results were used to modify and develop the display screen to a level technologically feasible enough for the robot design and control equipment development company. Fifth, based on the hand work assistive robot mobile device application user interface design and its evaluation, author came up with a design guideline of the mobile device application user interface design for severe spinal cord injured patients. The author hope that any implications learned from this process will serve as the basis of user interface research and development for assistive device or assistance robot practitioners and researchers in related fields. Eventually, the author aim to contribute in encouraging the disabled people to overcome their disabilities and lead their own lives.

#중증 척수 장애인 #손작업 보조로봇 #사용성 #사용자 인터페이스 디자인

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