ESTUDIO Y DISEÑO ERGONOMICO DE UN SISTEMA DE AYUDA TECNICA PARA ACCESO AL ORDENADOR DE UN USUARIO CON DISCAPACIDAD MOTORA. Boné Pina 1, Mª Jesús 2P. Marín Zurdo, José Javier 3. Universidad de Zaragoza. Centro Politécnico Superior de Ingenieros. Area de Ingeniería de Proyectos. Dpto de Ingeniería de Diseño y Fabricación. RESUMEN La aplicación de la Informática y la Telemática a los problemas de las personas con discapacidad, se sitúa dentro de un entorno más amplio, que reúne un conjunto de métodos y técnicas variadas cuya principal misión es mejorar la calidad de vida de estas personas. Esta actividad se realiza dentro del área de trabajo de la Tecnología de la Rehabilitación Assistive Technology, y aplica conocimientos procedentes de la Informática, la Telemática, la Robótica y más específicamente de la Ergonomía y dentro de ésta del estudio de la Interacción Persona-Computador. Así se diseñan las Ayudas Técnicas necesarias para permitir el acceso al ordenador de personas que presentan diferentes formas de discapacidad. En nuestro estudio presentamos el caso concreto de un usuario con discapacidad motora en el que valoramos las barreras de acceso actualmente existentes y plantea una posible solución incluyendo el diseño, la adaptación de una ayuda técnica y el diseño de un puesto de trabajo adecuado. 1. INTRODUCCION Nuestro estudio surge de la importancia y repercusión que tiene el uso del ordenador sobre la calidad de vida de las personas con discapacidad, posibilitar esta actividad les abriría las puertas a un trabajo que de otra forma seguramente no es posible. Tareas no realizables hasta ese momento sin la asistencia de otra persona, como la escritura, el dibujo, la música o el control de entorno, se pueden lograr gracias a la utilización de un ordenador, facilitando la integración laboral y formativa de la persona con discapacidad. Por otra parte el enérgico florecimiento de la comunicación a distancia entre los usuarios de ordenadores situados alrededor de todo el mundo y el libre acceso a un caudal inagotable
de información que se encuentra en redes como INTERNET es otra señal de los beneficios que aporta. Tal vez porque el ordenador es una máquina concebida y fabricada por el hombre y para el hombre sin discapacidad, cualquier limitación funcional puede obligar a renunciar a su uso. 2. DEFICIENCIA, DISCAPACIDAD Y MINUSVALIA. La discapacidad es una experiencia muy individual que difiere no sólo entre individuos sino también con el tipo y severidad de la deficiencia subyacente, con la manera de vencer o compensar las limitaciones funcionales, con la naturaleza de la tarea que se realiza y con las condiciones del entorno en que esto se produce. En este sentido, resulta útil distinguir el concepto de discapacidad de sus antecedentes y consecuencias. Según la OMS, las deficiencias se producen como consecuencia de la perdida o anormalidad de una estructura o función psicológica, fisiológica o anatómica. Cuando las deficiencias provocan una restricción o ausencia de la capacidad para realizar una actividad en la forma o dentro del margen que se considera normal para un ser humano, estamos ante una discapacidad. Cuando, como consecuencia de haberse producido una deficiencia o una discapacidad, se produce una situación desventajosa para un individuo determinado, que limita o impide el desempeño de un rol que es normal en su caso (en función de la edad, sexo y factores sociales y culturales), estaremos en presencia de una minusvalía. Por tanto, tener una discapacidad no implica necesariamente tener una minusvalía; esta última es relativa y depende de situaciones concretas. La distinción entre discapacidad y minusvalía tiene una gran importancia práctica y en muchos casos depende del diseño del entorno del individuo, basado en criterios ergonómicos. En definitiva, la minusvalía es un concepto ergonómico, dado que resulta de una relación entre un individuo y su entorno en una situación dada. El enfoque ergonómico es, pues, claramente indispensable y el objetivo siempre será evitar o minimizar la situación de minusvalía proporcionando a la persona la manera de lograr, en la medida de lo posible, una vida independiente dentro de los límites de su capacidad. Este objetivo puede conseguirse diseñando una variedad de ayudas técnicas, mejoras domésticas, transporte accesible y mejores condiciones de trabajo. En este contexto se encuadra nuestro trabajo dentro de la denominada Tecnología o Ingeniería de la Rehabilitación que es la que permite analizar, resolver o paliar esta
problemática, a través de la investigación y desarrollo de soluciones tecnológicas (Ayudas Técnicas), constituyendo una vía para garantizar y elevar la calidad de vida. Podríamos definir genéricamente las ayudas técnicas como todos aquellos elementos y dispositivos - aún y cuando posean diferente grado de complejidad y tecnología - que han sido concebidos y fabricados para conseguir que aquellas personas con algún tipo de limitación o carencia funcional superen y suplan con ellas la discapacidad derivada y les sirva de ayuda para desarrollar y mejorar su calidad de vida cotidiana y profesional, su rehabilitación, su educación, su comunicación; en definitiva, para alcanzar un mayor nivel de independencia y autonomía. La Ayuda Técnica como tal elemento más o menos complejo puede ser: Un producto ya existente en el mercado, la adaptación de uno que ya está disponible o un nuevo producto. La Norma ISO 9999 es la que clasifica la Tecnología de la Rehabilitación. En el proceso de innovación en la Tecnología de la Rehabilitación se deben observar y contemplar las siguientes fases para la selección del sistema de ayuda: A. Análisis del problema B. Individualización de la solución C. Sistema de ayuda: fase técnica D. Integración del sistema de ayuda en el contexto natural E. Evaluación del proyecto El usuario para el que se ha realizado este trabajo padece una lesión de médula espinal, esto le impide el acceso al ordenador a través de los periféricos habituales. Su intención es utilizar un ordenador convencional para tratamiento de textos fundamentalmente. Así, el proyecto se divide en tres bloques: a partir del estudio de las necesidades del usuario, se lleva a cabo un estudio de mercado y se evalúa la factibilidad de la realización de un nuevo diseño para llegar a una solución final.
También se incluyó la búsqueda de financiación, ya que el elevado precio de cualquier modificación de un dispositivo es, en muchas ocasiones, lo que impide que una persona con discapacidad mejore su calidad de vida. 3. ANALISIS DEL PROBLEMA. Contactos preliminares. Se mantuvieron conversaciones con responsables de la Universidad de Zaragoza en materia de discapacidad. De esta forma, se tuvo conocimiento del caso de una persona con problemas de movilidad en los brazos, lo cual le impedía poder trabajar o interactuar mínimamente con un ordenador personal. Visita al contexto natural. La finalidad de esta actividad fue conocer cómo era el lugar donde nuestro usuario deseaba utilizar el ordenador. Entre otras cosas, se prestó especial atención al espacio que disponía como lugar de trabajo, mobiliario existente, accesibilidad al mismo, luminosidad, nivel de ruidos etc. También nos interesó conocer el tipo de vida que llevaba. Valoración general de la persona. Concretamente, nuestro usuario era una persona con una edad cercana a los 50 años, al que un accidente le provocó una lesión medular a nivel de la 5ª vértebra cervical, lo que le produce una tetrapléjia, que le mantiene en una silla de ruedas y sólo dispone de alguna movilidad en el brazo izquierdo, pero sin posibilidad de digitación. La movilidad de cabeza y cuello eran normales. La capacidad funcional de los sentidos de la vista y el oído, así como el habla está totalmente conservada. Necesitaba la ayuda de una tercera persona para realizar las actividades de la vida diaria. Obtención de las necesidades del usuario. El usuario pretendía utilizar un ordenador personal, principalmente como tratamiento de textos, y que le permitiese acceder a Internet. Reseñar que no poseía experiencia previa de su uso, en consecuencia necesitará recibir una mínima formación al respecto, previo a utilizar la solución de acceso que se proponga. Valoración de la persona por especialistas y Obtención de la capacidad del usuario. Fue necesario realizar un estudio Biomecánico de la persona al objeto de conocer las limitaciones de movilidad de brazos y manos, así como la fuerza real disponible en los mismos. También era importante conocer el potencial que disponía en otras partes de su cuerpo: cabeza, piernas o pies e incluso en otros aspectos como vista o voz. Con esto, se
amplía el abanico de posibles soluciones para la ayuda técnica e incluso se admite la posibilidad de que el usuario adquiera más de una, que le permita intercambiarlas en función de la fatiga acumulada u otros intereses. Una vez analizado el problema de discapacidad, el proyecto se enfocó básicamente hacia la eliminación de barreras de acceso de carácter manipulativo, ya que no existía de carácter visual o auditivas. En consecuencia se dirigió especial atención a los dispositivos de entrada al sistema, tales como el teclado o el ratón, y a procedimientos como la puesta en marcha y desconexión del equipo. 4. INDIVIDUALIZACION DE LA SOLUCION Primera aproximación a la solución. Inicialmente nos centramos en buscar alternativas a la entrada de datos vía teclado, pensando en sustituirla por un dispositivo tipo ratón o similar que posiblemente precisaría una adaptación particular. Al respecto se plantearon diversas opciones como posteriormente veremos. Otros cuestiones que nos planteamos fueron las siguientes: Es necesario diseñar una nueva mesa de trabajo para lograr una solución global?. Los dispositivos tales como encendido del ordenador o de la impresora, deberían integrase dentro de la solución de ayuda técnica finalmente adoptada? Validación con el usuario. En este tipo de soluciones tiene una marcada importancia el que el usuario participe activamente en la elección o el diseño de la Ayuda Técnica, pues en caso contrario es muy posible que progresivamente deje de utilizarla y termine por rechazarla, aunque la solución desde el punto de vista técnico sea impecable. Así, fruto de las conversaciones con el usuario se establecieron las siguientes directrices a seguir: - Seleccionar un software de reconocimiento de voz, principalmente para realizar funciones básicas del sistema operativo y permitir el uso de un tratamiento de textos. De esta forma podríamos prescindir totalmente del teclado. - Se debería disponer de un software que permita configurar nuestro dispositivo emulando a un ratón. Dicho dispositivo debería permitir ser manejado con la mano izquierda y convendría que requiriese el menor recorrido posible, pensando en un formato tipo Joystick, y debería estar fijo en una ubicación espacial concreta. Se deberá tener en
cuenta que el usuario tiene mayor facilidad para mover el brazo hacia fuera que hacia dentro. No se descartaría un diseño para su uso con la cabeza. - -Sería necesario modificar el diseño de la mesa de trabajo para que incorpore la ayuda técnica (fig.2). Fig.1 Configuración del puesto de trabajo. - - Finalmente se buscaría una solución que integrara en un mismo dispositivo el mayor número de funciones posibles, movimiento de cursor, clic, doble clic y encendido del ordenador entre otros. Ello se haría siempre y cuando no suponga un empeoramiento de las condiciones de manejo de la ayuda. 5. SISTEMA DE AYUDA: FASE TÉCNICA Estudio de Mercado. Se realizó un estudio para conocer el hardware ya existente que podría ser utilizado como sustituto del ratón, así como software de reconocimiento de voz. Para ello se realizó una revisión del Catálogo de Ayudas Técnicas del C.E.A.P.A.T. y de información extraída de Internet. Nuevos diseños. A partir del estudio del mercado surgieron diversas soluciones, y se consideró la posibilidad de nuevos diseños como sustituto del ratón, que permitiese una buena adaptación al usuario y un manejo ágil del cursor en la pantalla del ordenador. De dos de los diseños se realizó un primer prototipo con objeto de poder ser evaluados y contrastados con el usuario final: ADMouse: Consiste en un plato invertido para colocar la mano sobre él y mover el cursor con leves movimientos de la misma (fig.1). El plato se apoya sobre una base de material elástico que, al deformarse, permite que se produzca el contacto con los
pulsadores; y facilita la recuperación de la posición de reposo. Se hicieron tres distintas variantes de este modelo con el objeto de conseguir una forma que se adaptase adecuadamente a la mano del usuario y permitiera realizar los movimientos con el menor esfuerzo posible. En la misma carcasa se incluirían dos pulsadores para realizar los clics de un ratón convencional. ADJoystick: Consistía en una carcasa que alojaba un joystick de dimensiones similares al de manejo de la silla de ruedas eléctrica que utilizaba el usuario, e incorporaba en la misma carcasa dos pulsadores grandes para realizar los clics de un ratón convencional fig2. Distintos prototipos alternativos al ratón tradicional. Pruebas. Se realizaron varias pruebas con el usuario para validar o desechar las diferentes alternativas propuestas, tanto las existentes en el mercado, como los prototipos diseñados por nosotros. Asimismo se le adiestró básicamente para el uso de un software de reconocimiento de voz (IBM Via Voice). Las conclusiones fueron las siguientes: - Para el sustituto del ratón expresó su deseo de que fuese lo más parecido al joystick de su silla de ruedas, pues podría manejarlo con la mano izquierda y tendría suficiente destreza en esa mano para utilizarlo. - Los pulsadores tendrían que ir situados a la izquierda de la palanca del joystick, pues en esta dirección tiene mayor facilidad para mover la mano. - El tamaño de la bola de la parte superior de la palanca deberá ser de 3 cm. de diámetro, que es el tamaño que mejor se adapta a su mano.
- A partir de sus medidas atropométricas y del arco de giro que define su mano al desplazarse con el codo apoyado, se concretaron la posición en que debía colocarse la palanca con respecto a la silla de ruedas así como la posición de los pulsadores. - El software de reconocimiento de voz se consideró apropiado y fue validado por el usuario. 6. INTEGRACION DEL SISTEMA DE AYUDA EN EL CONTEXTO NATURAL Para integrar la solución dada es preciso un diseño ergonómico del puesto de trabajo, y así se fijaron ciertas directrices relativas a los siguientes puntos: El diseño de una mesa adaptada a su silla de ruedas, con una zona envolvente en el lado izquierdo completamente regulable en donde quedaría instalada la ayuda técnica. La colocación adecuada de todo el equipo. La iluminación. La accesibilidad al lugar de trabajo. Además será preciso el adiestramiento y la formación adecuada para la correcta utilización de la alternativa de acceso, por lo que deberemos proporcionar al sujeto asistencia técnica y pedagógica. 7. EVALUACIÓN DEL PROYECTO En este tipo de proyectos es necesario realizar un seguimiento periódico del grado de utilización de la ayuda técnica diseñada, ya que con el tiempo pueden variar sensiblemente las capacidades del sujeto, y provocar que la solución inicial deje de ser adecuada. Por otra parte, la rápida evolución del mercado de ayudas técnicas puede aconsejar adaptar o reconfigurar totalmente la solución actual para acomodar e incorporar posibles avances tecnológicos en este campo. 8. CONCLUSIONES. Este proyecto plantea y da solución al problema de una persona discapacitada, favoreciendo su integración social y mejorando en definitiva su calidad de vida. Pero a su vez deja abiertos otros caminos en los que pretendemos seguir trabajando.
En concreto, el prototipo de ratón ADMouse, ha sido probado con niños con diferente grado de deficiencia mental así como con paralíticos cerebrales en un colegio de educación especial, donde el uso del ordenador como instrumento educativo es de uso intensivo y creciente. Los resultados han sido muy satisfactorios y teniendo en cuenta las medidas antropométricas de los niños y modificando el diseño ergonómico en algunos casos concretos, se podría abarcar a una amplia población de usuarios con discapacidad motora. 9. BIBLIOGRAFIA. CANDELAS, Amparo; LOBATO, Manuel; GARCIA, Elena. Guía de Acceso al Ordenador para personas con Discapacidad. IMSERSO 1997. CANDELAS, Amparo. Normas UNE 139.8 EX: Informática para todos. NOVATICA, Nº 136, Noviembre/Diciembre 1998, págs.12 a 15. FERNANDEZ de Villalta, Manuel. Tecnologías de la información y discapacidad. FUNDESCO 1988. IMSERSO. Nuevas Tecnologías aplicadas a la Discapacidad. Ministerio de Asuntos Sociales. 1995. MONDELO, Pedro; GREGORI, Enrique; BLASCO, Juan; BARRAU, Pedro. Ergonomía. Diseño de puestos de trabajo. Ediciones UPC, Barcelona 1998. 10. CORRESPONDENCIA María Jesús Boné Pina; J. Javier Marín Zurdo. Area de Ingeniería de Proyectos. Dpto de Ingeniería de Diseño y Fabricación. Centro Politécnico Superior de Ingenieros. Universidad de Zaragoza. María de Luna, nº 3. 50.015 Zaragoza. Spain. Tfn: +34 976 76.19.78; Fax: +34 976 76.18.61. e-mail: mjbone@posta.unizar.es. jjmarin@posta.unizar.es