University of Oulu

Remote activity guidance for the elderly utilizing light projection

Saved in:
Author: Asghar, Muhammad Zeeshan1,2,3
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Information Processing Science
3Nara Institute of Science and Technology, Graduate School of Information Science
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 5.2 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526220499
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2018
Publish Date: 2018-10-23
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Information Technology and Electrical Engineering of the University of Oulu for public defence in the Arina auditorium (TA105), Linnanmaa, on 2 November 2018, at 12 noon
Tutor: Professor Petri Pulli
Professor Hirokazu Katu
Reviewer: Professor Tapio Takala
Professor Do van Thanh
Opponent: Professor Yoshitsugu Manabe
Description:

Abstract

Natural ageing brings with it many physical and cognitive impairments in the elderly, which challenges them in independently performing their daily activities. Many assistive technologies such as alarms, mobile phones, and video conferencing are available to support the elderly and their caregivers. However, these technologies require constant interaction and attention. Augmented Reality (AR) can be used to remotely guide the elderly in their daily tasks. From all known techniques, projection-based AR is suitable for the elderly because the digital information can be displayed on any real surface or any object without interaction or holding the devices.

This doctoral thesis focuses on developing solutions to remotely guide the elderly in their daily activities through a caregiver. We adopted the design science methodology to iteratively design, implement and evaluate these solutions. Two constructs were developed for navigation activities utilizing laser projection and four constructs were built for cooking activities using fixed projection. We evaluated each construct in terms of feasibility and usability with actual elderly people, some of them have some form of memory problem.

The results demonstrate how remote collaboration systems can be developed to guide the elderly in daily activities through a caregiver. The existing devices can be equipped with projection-based AR technology and elderly are willing to use it. The findings also suggest that augmented reality could help design systems for other daily activities such as shopping, or cleaning dishes, in order to improve the autonomy, quality of life, safety and well-being of the elderly.

see all

Tiivistelmä

Vanhusten ikääntyminen tuo mukanaan fyysistä ja kognitiivistä kunnon heikkenemistä, mikä haastaa heidän kykyään suoriutua päivittäisistä askareistaan. Apuvälineet, kuten erilaiset varolaitteet, puhelimet ja videoneuvotteluyhteydet, ovat vanhusten ja heidän avustajien käytettävissä. Nämä apuvälineet vaativat yhteydenpitoa ja huomiota. Lisättyä todellisuutta (AR-tekniikkaa) voidaan käyttää etäopastamaan vanhuksia päivittäisissä askareissa. Näistä tekniikoista erityisesti projektiopohjainen lisätty todellisuus soveltuu vanhuksille, koska opastustieto voidaan näyttää millä tahansa pinnalla tai esineellä vaatimatta vanhukselta toimenpiteitä ja käyttämättä laitteita.

Tämä väitöskirja kohdentuu kehittämään ratkaisuja vanhusten päivittäisten tehtävien ohjaukseen etäällä olevan avustajan toimesta. Menetelmällisesti tämä tutkimus soveltaa suunnittelutiedettä, jossa ratkaisuja suunnitellaan, toteutetaan ja arvioidaan toistuvina iteraatiokierroksina. Työssä kehitettiin kaksi ratkaisua ulkotiloissa tapahtuvaan jalan liikkumisen opastukseen laser-valolla ja neljä ratkaisua sisätiloissa tapahtuvaan ruuanlaittoon kiinteästi keittiöön sijoitetuilla projektoreilla. Näiden ratkaisujen käyttökelpoisuus ja käytettävyys arviotiin käyttäjäryhmällä, joka koostui vanhuksista, joista osa kärsi muistin vajaatoiminnasta.

Tulokset demonstroivat joidenkin kohteeksi valittujen toimintojen osalta, miten voidaan kehittää vanhusten päivittäisen toiminnan opastusjärjestelmiä, joissa on etäavustaja. Olemassa oleviin vanhusten käyttämiin käyttöesineisiin, laitteisiin ja tiloihin voidaan lisätä lisätyn todellisuuden valaistusvarustus. Tutkimustulokset antavat myös viitteitä lisätyn todellisuuden laajemmasta soveltuvuudesta muihinkin päivittäisiin toimintoihin, kuten ostoksilla käyntiin ja astioiden tiskaukseen, ja siten parantaa vanhusten itsenäistä selviytymistä, elämänlaatua, turvallisuutta ja hyvinvointia.

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. A, Scientiae rerum naturalium
ISSN: 0355-3191
ISSN-E: 1796-220X
ISSN-L: 0355-3191
ISBN: 978-952-62-2049-9
ISBN Print: 978-952-62-2048-2
Issue: 722
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2018. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.