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研究生: 毛仲懷
Mao, Chung-Huai
論文名稱: 平板電腦文字輸入裝置對上肢負荷之影響研究
A Study of the effect on Upper-Extremity Muscle Loading in Using Input Devices of Tablet PC
指導教授: 賴新喜
Lai, Hsin-Hsi
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 工業設計學系
Department of Industrial Design
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 104
中文關鍵詞: 肌電儀平板電腦上肢肌肉負荷NASA-TLX主觀心智負荷
外文關鍵詞: EMG, Tablet PC, Upper-Extremity Muscle Loading, NASA-TLX
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  • 隨著科技的進步與大眾生活型態的改變,人們不論在工作或娛樂層面上,對個人電腦的行動機能的需求性大幅的提升,個人科技設備已是未來的趨勢。近年來,平板電腦的問世,大幅改變了大眾使用電腦的型態,也拉長了人們每天與電腦的接觸時間。
    在面板技術的提升與使用者中心考量的兩大基礎下,新型態的平板電腦為了減輕重量與提高攜帶性,以及使操作上更直覺化,將使用很久的傳統實體鍵盤由螢幕虛擬鍵盤取代。然而,平板電腦在使用上,從人因工程角度來看,明顯存在肌肉骨骼不適等相關問題。而使用純平板式電腦的鍵盤打字輸入,長時間使用危害程度可能更大於一般筆記型電腦。平板電腦為近年來,新興的科技產品,在人因探討上,研究仍然不多。
    有鑑於此,本研究運用EMG量測與NASA-TLX心智負荷量表等人因工程研究方法來分析整理使用平板電腦進行文字作業時,探討使用者心智負荷與肌肉負荷不適的程度。本研究結果顯示,操作平板電腦進行文字輸入作業時,多集中於前臂肌肉群,其他部位則相對較少;當平板電腦主體與桌面水平面的夾角越大,上肢肌肉的負荷程度就越大,前臂與手腕的不適程度也越大,長時間使用可能會對上肢肌肉與手腕造成傷害。當螢幕鍵盤與水平面夾角越小時,受測者頭部橫斷面與人體冠狀面的夾角變大,容易造成眼睛與頸部肌肉的不適;綜觀來看,膝上作業的不適程度高於桌上作業,特別是頭肩頸部位不適成度特別高,而不同操作方式的比較實驗結果顯示,操作實體鍵盤時,不論在主觀不適程度、心智負荷與績效上,結果都比螢幕鍵盤和觸控筆較好。

    With technology advance and lifestyle changes, mobile needs is greatly enhanced, personal mobile technology devices is the future trends. In recent years, tablet PC dramatically change the type of computer using, but also stretch the time of using computer each day,.
    Cause the panel technology and User-center design, the new type of tablet PCs in order to reduce weight and increase portability and make the operation more intuitive, screen virtual keyboard instead of traditional physical keyboard . However, there are many ergonomic problem on using Tablet PC.Obviously, there is related musculoskeletal problems. When typing with screen virtual keyboard in a long time ,it may be more harmful then notebook computers in general. Tablet PC is new technology products in recent years, because of that, the amount of ralated studies is very few .
    This study use EMG and other human factors engineering studies to analyze Tablet PCs for typing work, To Understand the mental workload of the user's level of discomfort and muscle load. The results show that operating Tablet PC for text input, mostly concentrated in the forearm muscles and other parts are relatively small; when the Tablet PC angle which between the subject and the desktop, the greater the degree, muscles the greater loading, prolonged use may cause upper limb muscles, and wrist injuries. When the angle which between the horizontal screen keyboard more small, the subject head and the body cross-sectional coronal angle becomes larger, easily lead to eye discomfort and neck muscles; overview of view, the discomfort level of operations at knee is higher than the operations at table , particularly into the degree of head neck and shoulder area is not particularly high, and the comparison of different mode of operation results show that the operating with physical keyboard, regardless of the degree of subjective discomfort, mental workload and performance, the result of physical keyboard better than the screen vitual keyboard and touch pen.

    第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 3 1.3 研究範圍限制 4 1.4 研究架構與流程 5 第二章 文獻探討 8 2.1 平板電腦 8 2.1.1 主要技術 9 2.1.2 平板電腦規格分類 11 2.1.3 平板電腦規格調查(純平板式) 11 2.1.4 平板電腦操作分析 14 2.1.5 文字輸入裝置分析 14 2.2 VDT電腦顯示器作業相關病變 16 2.2.1 小結 18 2.2.2 上肢肌肉之分析 18 2.3 電腦工作站配置人因準則 20 2.4 常見人因評估方法 22 第三章 研究方法 25 3.1 實驗架構 25 3.2 人因評估方法 25 3.2.1 主觀量表與柏格尺度自我評估量表(Borg-scale) 25 3.2.2 主觀心智衡量法 26 3.3 EMG肌電儀量測 28 3.3.1 儀器設備 28 3.3.2 本實驗肌電訊號處理 29 3.4 實驗步驟與流程 33 第四章 實驗一 35 4.1 實驗設計 35 4.2 實驗結果 42 4.2.1 EMG上肢負荷程度實驗結果 42 4.2.2 主觀不適量表結果 49 第五章 實驗二 57 5.1 實驗設計 57 5.2 實驗二結果 60 5.2.1 EMG上肢負荷程度實驗結果 60 5.2.2 主觀心智負荷值 62 5.2.3 主觀不適量表 70 第六章 討論 80 6.1 角度與位置影響 80 6.2 三種操作方式比較 80 6.3 NASA-TLX 主觀心智問卷、iEMG量測對於心智負荷影響 81 第七章 結論 82 本研究缺失與限制 82 本研究未來方向 83 參考文獻 84 附錄一 主觀肌肉不適與心智感受問卷調查表 89 附錄二 iEMG演算程式碼 96

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    下載圖示 校內:2015-07-18公開
    校外:2016-07-18公開
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