Comprendere il carico di lavoro cognitivo è diventato un argomento fondamentale per i ricercatori nello sviluppo di sistemi futuri. La ricerca attuale si è principalmente soffermata e ha studiato misurazioni di performance, soggettive e fisiologiche dell’operatore con carico di lavoro cognitivo. In questo lavoro viene presentata la stima del carico di lavoro tramite il metodo COLET-COgnitive workLoad based on Eye-Tracking. In cui si utilizza il monitoraggio di movimenti oculari di un campione di individui mentre risolvono enigmi che comportano attività di ricerca visiva di varia complessità e durata. Il livello di carico di lavoro cognitivo dei partecipanti è stato valutato con il test soggettivo NASA-TLX. I risultati che le attività hanno suggerito inducono a suddividere in quattro diversi livelli il carico di lavoro cognitivo. Il multi-tasking e la pressione di una tempistica ridotta hanno evidenziato un livello più elevato di carico di lavoro cognitivo rispetto a quello indotto dal single-tasking e dall'assenza di pressione del tempo. I principali metodi utilizzati per la stima del carico di lavoro cognitivo operano offline e/o coinvolgono apparecchiature ingombranti difficilmente utilizzabili in ambienti industriali. Viene presentato anche un nuovo metodo per aggirare l’utilizzo di queste apparecchiature che opera una valutazione online del carico cognitivo nella produzione, principalmente nell'assemblaggio, rilevando i movimenti dell’operatore umano direttamente dalle immagini di input di una telecamera stereo. La stima dell’inclinazione della testa ed il tracciamento dello scheletro vengono sfruttati per indagare l'attenzione dei lavoratori e valutare l'iperattività e i movimenti imprevisti. Test effettuati con questo metodo suggeriscono che questo strumento di valutazione fornisce informazioni significative sul carico di lavoro mentale dei lavoratori, confermato anche da correlazioni con misurazioni fisiologiche e prestazionali. Secondo i dati raccolti in questo studio, questo metodo ha il potenziale per essere integrato nello sviluppo di sistemi meccatronici per migliorare l'ergonomia cognitiva nella produzione. Inoltre, viene riportato brevemente anche il metodo CLAM che è costituito da undici fattori di valutazione, tutti utilizzando la terminologia comune dell'industria manifatturiera. Tutti i fattori sono valutati su una scala da 0 a 8, dove la valutazione più alta indica un compito cognitivamente più impegnativo.

Metodi per la valutazione del carico mentale degli operatori per una progettazione integrata degli impianti industriali

CUCCAROLO, PAOLO
2022/2023

Abstract

Comprendere il carico di lavoro cognitivo è diventato un argomento fondamentale per i ricercatori nello sviluppo di sistemi futuri. La ricerca attuale si è principalmente soffermata e ha studiato misurazioni di performance, soggettive e fisiologiche dell’operatore con carico di lavoro cognitivo. In questo lavoro viene presentata la stima del carico di lavoro tramite il metodo COLET-COgnitive workLoad based on Eye-Tracking. In cui si utilizza il monitoraggio di movimenti oculari di un campione di individui mentre risolvono enigmi che comportano attività di ricerca visiva di varia complessità e durata. Il livello di carico di lavoro cognitivo dei partecipanti è stato valutato con il test soggettivo NASA-TLX. I risultati che le attività hanno suggerito inducono a suddividere in quattro diversi livelli il carico di lavoro cognitivo. Il multi-tasking e la pressione di una tempistica ridotta hanno evidenziato un livello più elevato di carico di lavoro cognitivo rispetto a quello indotto dal single-tasking e dall'assenza di pressione del tempo. I principali metodi utilizzati per la stima del carico di lavoro cognitivo operano offline e/o coinvolgono apparecchiature ingombranti difficilmente utilizzabili in ambienti industriali. Viene presentato anche un nuovo metodo per aggirare l’utilizzo di queste apparecchiature che opera una valutazione online del carico cognitivo nella produzione, principalmente nell'assemblaggio, rilevando i movimenti dell’operatore umano direttamente dalle immagini di input di una telecamera stereo. La stima dell’inclinazione della testa ed il tracciamento dello scheletro vengono sfruttati per indagare l'attenzione dei lavoratori e valutare l'iperattività e i movimenti imprevisti. Test effettuati con questo metodo suggeriscono che questo strumento di valutazione fornisce informazioni significative sul carico di lavoro mentale dei lavoratori, confermato anche da correlazioni con misurazioni fisiologiche e prestazionali. Secondo i dati raccolti in questo studio, questo metodo ha il potenziale per essere integrato nello sviluppo di sistemi meccatronici per migliorare l'ergonomia cognitiva nella produzione. Inoltre, viene riportato brevemente anche il metodo CLAM che è costituito da undici fattori di valutazione, tutti utilizzando la terminologia comune dell'industria manifatturiera. Tutti i fattori sono valutati su una scala da 0 a 8, dove la valutazione più alta indica un compito cognitivamente più impegnativo.
2022
Methods for assessing the mental load of operators for an integrated design of industrial plants
carico mentale
EYE-TRACKING
metodo CLAM
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