5. SVILUPPO DI UN SISTEMA OPTICAL SEE-THROUGH
5.1 Le slide
A questo punto sono stati analizzati attentamente i singoli passi di ogni procedura. Per ognuno di questi si è studiata, compatibilmente con lo spazio a disposizione, l’istruzione da fornire all’addestrando per compiere l’operazione in modo corretto e sicuro.
Qualora l’azione consistesse nel premere un pulsante o azionare un interruttore è stata utilizzata un’immagine dell’elemento in esame con sovrimpressa un’evidenziazione e, dove possibile, una freccia che ne indicasse il modo di azionamento.
Fig. 5.1 – Esempi di slide
Durante l’esecuzione delle procedure si è prevista la presenza di alcune slide che descrivessero all’utilizzatore le operazioni da compiere e che attirassero la sua attenzione sugli aspetti da imparare in quella sequenza di operazioni. Ciò è stato fatto sia per aumentare il grado di consapevolezza dell’addestrando sia per evitare di incorrere nella monotonia di operazioni compiute meccanicamente. Queste slide (figura 5.2) sono state realizzate seguendo i seguenti criteri.
Si è scelto di cambiare il colore di sfondo in modo che l’utilizzatore capisca immediatamente che si trova di fronte ad una slide diversa dalle precedenti. Come combinazione di colori abbiamo quindi assunto, tra quelle che non hanno sfondo nero, quella che nelle prove di set up ha avuto il maggior numero di consensi e ciò testo bianco su sfondo azzurro. Una volta acquisita una certa esperienza con le schermate proiettate l’addestrando di fronte ad una schermata di questo tipo saprà che le informazioni contenute non descrivono nessuna operazione, ma lo introducono ai passi seguenti della procedura. Per quanto riguarda la struttura di questo tipo di slide si è cercato di ottenere un aspetto il più possibile informale. In tal senso si è utilizzata l’immagine di un insegnante che, da dietro la scrivania, impartisce le informazioni all’utilizzatore attraverso fumetti. Anche i contenuti di tali fumetti hanno un tono amichevole per aumentare la fiducia dell’utilizzatore nei confronti del dispositivo che sta utilizzando e delle operazioni che andrà a compiere. In queste slide non ci si è preoccupati di garantire un’idonea area per l’osservazione dell’ambiente circostante in quanto l’operatore in presenza di queste slide non deve muoversi o compiere alcuna azione. In tal modo è stato possibile elaborare discorsi più lunghi con la possibilità di descrivere in modo accurato le informazioni trasmesse. Per fare ciò si è anche utilizzato un carattere più piccolo, più precisamente si è ricorsi ad una dimensione 24.
5.2 Dispositivo da indossare
Per permettere la corretta esecuzione delle procedure, in particolare di quelle che prevedano di entrare all’interno della cella, si è realizzato un sistema indossabile (figura 5.3) che permetta all’utilizzatore una notevole libertà di movimento distaccandolo da ogni dispositivo fisso. In questo modo l’addestrando può gestire autonomamente l’avanzamento delle slide spostandosi dentro e fuori dalla cella.
All’addestrando viene fatto indossare un particolare zaino appositamente progettato all’interno del quale è contenuto il pc portatile. A questo sono collegati, attraverso cavi, un mouse a due tasti ed il visore HMD. L’utilizzatore posizionando il display sulla testa vede poste davanti al suo occhio destro le schermate introdotte al paragrafo precedente. Inoltre, attraverso il mouse tenuto nella mano destra ha la possibilità di avanzare o arretrare nella presentazione delle slide.
L’utilizzo di un pc portatile ha permesso di disconnettere l’utilizzatore da qualsiasi postazione fissa garantendogli un’assoluta libertà di movimento durante l’esecuzione delle procedure. Questa indipendenza nei movimenti è resa agevole anche dal peso contenuto e dalla compattezza degli elementi utilizzati. Grazie a queste caratteristiche il dispositivo risulta adatto a lavorare anche negli spazi angusti e mal accessibili presenti all’interno della cella robotizzata. L’autonomia del pc portatile è di circa un’ora e mezza, tempo che permette largamente lo svolgimento delle procedure previste.
Per quanto riguarda le differenze inevitabili tra un addestrando e l’altro non si teme nessun effetto negativo. La necessità di indossare occhiali da vista ad esempio non rende impossibile l’utilizzo del dispositivo. Il visore è infatti posizionato sulla testa dell’utilizzatore per mezzo di fasce regolabili che supportano il display attraverso un braccio snodato che permette un’estrema personalizzazione di posizionamento.
5.3 Svolgimento del test
In concordanza con quanto consigliato dalle norme si è prevista una campagna di prove che valicassero il nostro piano di formazione ed in particolare il dispositivo realizzato. Dai risultati ottenuti ci si prefigge di analizzare anche l’efficacia e l’efficienza della tecnologia AR in ambito addestrativo. Si è quindi provveduto a reperire un campione di 15 volontari che si sono sottoposti ad una esercitazione. Questa prova consiste nell’indossare il dispositivo visto al paragrafo precedente ed eseguire le cinque procedure costituenti la fase di addestramento senza l’ausilio di persone esterne. Gli addestrandi sono stati seguiti durante le loro esercitazioni da personale esperto onde evitare il verificarsi di situazioni di pericolo per l’addestrando e per i dispositivi impiegati. Si è cercato, per quanto possibile, di costituire un campione disomogeneo per quanto riguarda sesso, età e campo d’ impiego.
Queste persone sono state sottoposte, come prima cosa, ad una lezione in aula finalizzata ad impartire le necessarie conoscenze teoriche come previsto dalle linee guida riportate in appendice A. In tale circostanza si è mostrata la struttura dei diversi tipi di robot industriali ed in particolare del robot SCARA in esame, sono stati descritti gli elementi costitutivi la cella sui quali c’è necessità di intervenire nel corso delle procedure, fornendo le necessarie norme di sicurezza ed i
comportamenti da tenere durante l’esecuzione. A queste lezioni è stato attribuito anche il compito di introdurre gli addestrandi alla tecnologia AR, una novità per la maggior parte di loro. Si è descritto il dispositivo indossabile ed il suo utilizzo. Sono stati mostrati alcuni esempi di schermate mettendone in risalto la struttura ed il metodo di consultazione.
Fig. 5.4 – Svolgimento del test
A questo punto è stato fatto indossare il dispositivo agli addestrandi, questi sono stati condotti di fronte all’unità di governo con la prima slide delle procedure proiettata all’interno del visore e quindi lasciati liberi di operare in assoluta libertà con la finalità di portare a termine nel modo corretto le cinque procedure e cercando di apprendere le nozioni di base per la conduzione del robot. I tempi di permanenza di ogni schermata sono stati decisi direttamente dai tester che attraverso i due pulsanti del mouse hanno potuto gestire la navigazione attraverso i vari passaggi della procedura soffermandosi su ognuno di essi il tempo necessario per comprendere le informazioni proiettate.
Per ogni procedura il supervisore ha registrato i tempi impiegati per l’esecuzione ed alcune impressioni personali sull’operato degli addestrandi che saranno nel seguito considerate per una corretta interpretazione dei risultati.
Al termine della fase di formazione è stato compilato dagli addestrandi un questionario (appendice C) in modo da raccogliere indicazioni riguardo a:
• caratteristiche dell’utilizzatore; • ergonomicità del dispositivo;
• efficacia delle slide;
• utilizzo della tecnologia AR come mezzo di addestramento.
5.4 Risultati del test
La campagna di prove eseguita ha fornito importanti indicazioni, sia attraverso il questionario post prova sia tramite le annotazioni del supervisore. L’aspetto più importante è rappresentato dal fatto che tutte le persone sottoposte al test siano riuscite a concludere correttamente le procedure. Questo è avvenuto impiegando un tempo variabile tra 20 e 35 minuti. Emerge immediatamente la notevole differenza di risorse necessarie rispetto al metodo di addestramento utilizzato in precedenza che, come visto, necessitava di circa due settimane per acquisire una conoscenza ed un’abilità pressoché equivalenti.
Le caratteristiche delle persone che si sono sottoposte alla prova sono (tabella 5.x): un’età compresa tra i 22 ed i 43 anni, un titolo di studio uguale o superiore ad un diploma di scuola superiore ed un buon grado di familiarità con i dispositivi informatici. I due terzi di questi non ha mai indossato il visore e non ha mai avuto esperienze con la cella robotizzata prima della prova.
Caratteristiche degli individui sottoposti alla prova
Quesito Risposte
Età:
Conosci la cella robotizzata, o il robot SCARA in esame?
Che grado di familiarità hai con i dispositivi informatici?
Hai già provato il visore in esame?
Tab. 5.1 – Caratteristiche degli individui sottoposti alla prova
Per quanto concerne le considerazioni ergonomiche sul dispositivo realizzato si sono avuti molti commenti positivi. Il sistema da indossare non ha ostacolato in alcun modo i movimenti durante l’esecuzione delle procedure, anche di quelle che prevedevano spostamenti all’interno della cella, in ambienti piuttosto angusti. Gli utilizzatori sono riusciti ad indossare con semplicità il dispositivo ed hanno trovato rapidamente il corretto posizionamento del visore di fronte all’occhio. Al termine della prova ci sono state soltanto tre persone che hanno indicato qualche disturbo. Più precisamente hanno lamentato il visore pesante e una certa stanchezza della vista.
Considerazioni ergonomiche sul dispositivo
Il dispositivo ostacolava il movimento dentro e fuori dalla cella?
Che sensazioni hai provato durante l’utilizzo del dispositivo?
Tab. 5.2 – Principali considerazioni ergonomiche sul dispositivo
Le slide proiettate sono state giudicate ben strutturate. Le immagini, ritenute di grande aiuto per la comprensione dell’istruzione, sono state valutate ben visibili ed il loro contenuto facilmente comprensibile. A riguardo delle figure c’è stata una sola lamentela a causa delle dimensioni ritenute troppo piccole. Anche le istruzioni testuali hanno ottenuto pareri positivi. Le indicazioni fornite sono state ben comprese e la leggibilità del testo è sempre stata adeguata. L’unico appunto ha riguardato la scarsa visibilità delle scritte quando si è avuto come sfondo un ambiente con una predominanza di bianco, ad esempio una parete (tabella 5.3).
Considerazioni sulle slide
Le istruzioni erano visibili e comprensibili? Le figure erano visibili e comprensibili?
Il contributo fornito dalle slide descrittive dotate di istruttore in linea ha permesso di incrementare la coscienza delle azioni intraprese e nessun tester ha evidenziato difetti in questo tipo di schermate. La maggioranza delle persone sottoposte alla prova ha indicato la procedura “ispezione e accensione” come la più difficile da eseguire. Le principali difficoltà riscontrate hanno riguardato l’orientamento da parte degli utilizzatori. La planimetria della cella semplificata (figura 4.7) è stata ritenuta poco comprensibile ed in particolar modo quando veniva richiesto di individuare il manometro, elemento particolarmente poco visibile.
Nel suo complesso questa esperienza ha evidenziato una buona adattabilità della tecnologia AR ad applicazioni di addestramento. Le persone sottoposte alla prova hanno manifestato un elevato grado di consapevolezza delle operazioni che stavano compiendo e degli aspetti sui quali concentrare la propria attenzione. A conferma di ciò il dato di sole 3 persone che hanno indicato un diverso metodo di addestramento come più efficace. Due individui avrebbero preferito il classico affiancamento mentre uno soltanto ha ritenuto che una lezione in aula avrebbe portato a dei risultati migliori (tabella 5.4).
Considerazioni sull’utilizzo del dispositivo AR come strumento di addestramento
Durante l’esecuzione della prova che grado di consapevolezza avevi di ciò che stavi facendo?
Pensi che un altro metodo di addestramento sarebbe stato più efficace?
Tab. 5.4 – Principali considerazioni sull’utilizzo del dispositivo AR come strumento di addestramento
Nella sezione conclusiva del test è stata prevista un’area in cui si è chiesto di fornire indicazioni generali per migliorare il dispositivo provato sia da un punto di vista strutturale che di contenuti. Le richieste ottenute sono riportate nella figura seguente:
Fig. 5.5 – Indicazioni per il miglioramento del dispositivo AR
Per quanto riguarda l’eliminazione dei cavi, l’incremento del carattere del testo in alcune slide e la sostituzione del mouse con un dispositivo più pratico si tratta di considerazioni sul dispositivo realizzato. La richiesta di prendere visione della cella prima della prova rappresenta invece un appunto sul metodo di formazione adottato. C’è infatti da dire che prevedendo tale situazione si realizzerebbe una sorta di affiancamento, circostanza che non dovrebbe essere prevista in un addestramento basato sulla tecnologia AR.
Concludendo si può dunque affermare che, al di là di alcune piccole modifiche da apportare, il dispositivo realizzato si è rivelato un valido strumento di addestramento. Le linee guida seguite per la formazione del personale hanno fatto sì che in meno di un’ora le persone sottoposte alla prova abbiano sostenuto una lezione teorica ed eseguito correttamente le cinque procedure di base per la conduzione del robot. Rispetto alla tecniche precedentemente utilizzate si è quindi ottenuta sia una notevole diminuzione dei tempi, sia un minor investimento di risorse umane. Naturalmente per giudicare al meglio l’efficacia della formazione fornita andrebbe prevista, come consigliato dalla norma UNI ISO 10015, una valutazione nel lungo termine per osservare le prestazioni sul lavoro dei nuovi tecnici.
