Eignung monokularer „Augmented Reality”-Technologien in der Automobilproduktion

Zusammenfassung

Einleitung: Mit Augmented-Reality-(AR-)Technologien kann die reale Umgebung mit visuellen Informationen, die für Arbeitsprozesse hilfreich sein können, angereichert werden. Die somit erweiterte (augmentierte) Realität ermöglicht eine standortunabhängige und kontextsensitive Versorgung des Nutzers mit Informationen. Ein kopfgestütztes Head Mounted Display (HMD) ermöglicht über einen teildurchlässigen Spiegel die Präsentation der Informationen vor dem dominanten Auge mittels Lasertechnik. Die Nutzerakzeptanz und Ergonomie dieser neuen AR-Technologien wurden in dieser Studie evaluiert. Material und Methoden: 45 augengesunde Probanden wurden randomisiert in 3 Versuchsgruppen eingeteilt, die verschiedene Aufgaben über den Verlauf eines simulierten Arbeitstages erfüllten. Gruppe 1 bekam zur Aufgabenerledigung konventionelle Hilfsmittel (Papierlisten) zur Verfügung gestellt, Gruppe 2 trug zusätzlich das ausgeschaltete HMD und Gruppe 3 trug nur das eingeschaltete HMD ohne weitere Hilfsmittel. Die Einschätzung der individuellen Beanspruchung erfolgte mit dem standardisierten Fragebogen BMS (Beanspruchungs-Mess-Skala) und dem d2-Aufmerksamkeits-Belastungs-Test. Ergebnisse: Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Versuchsgruppen bezüglich der psychischen Belastung, der Konzentrationsleistung sowie der in der Nachbefragung subjektiv berichteten körperlichen und psychischen Beschwerden. An subjektiven Beschwerden wurden Druck und Verschwommensehen auf beiden Augen sowie Kopfschmerzen von ca. 20 % der Probanden angegeben. Zudem beklagten die Probanden einige ergonomische Defizite des AR-Gerätes. Diskussion: Ophthalmologisch fand sich bei allen Probanden keine Änderung der objektiven Untersuchungsparameter. Eine reduzierte Akzeptanz des HMD fand sich bei den Probanden aufgrund anderer, nicht ophthalmologischer Probleme, wie z. B. das Gewicht der Geräte und die Länge des Kabels. Vorteile ließen sich für bestimmte Tätigkeiten in der Optimierung des Arbeitsprozesses finden.

Abstract

Introduction: Augmented reality (AR) technologies can enrich the real environment with visual data, which has potential benefits for optimising the operator’s working process. It offers the possibility to provide context-sensitive information independently of the user’s location and position. Data are presented to the dominant eye on a semi-transparent mirror using a head-mounted display (HMD) unit that works with retinal laser technology. In this study the potential benefits and drawbacks of this new AR technology were evaluated. Materials and Methods: 45 participants without any visual impairment were randomly assigned to 3 groups and completed a variety of tasks during a simulated working day. Group 1 received conventional working aids (paper-based documents) to support the task processing. Group 2 additionally wore an HMD unit that was switched off. Group 3 wore a functioning HMD without any additional aids. Evaluation was carried out by means of a standardised questionnaire (BMS) and a concentration test (”d2 Aufmerksamkeits-Belastungs-Test”). Results: No significant differences between the 3 groups were found in terms of mental strain, concentration-test performance and physical or mental complaints reported in a follow-up interview. Around 20 % of the subjects noticed a higher pressure and blurred vision in both eyes as well as headaches. Half of the participants complained about deficiencies concerning the ergonomic hardware design of the AR system. Discussion: Changes in objective ophthalmological investigation parameters were not observed. Subjects reported reduced acceptance of the HMD based on non-ophthalmological reasons, for example, the weight of the unit or the length of the cable. However, for some specific working tasks, advantages in process optimisation and operator support were observed.

Schlüsselwörter

Augmented Reality - Head Mounted Display - Retina - Laser - benutzerzentriertes Design

Key words

augmented reality - head-mounted display - retina - laser - user-centred design

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