Diseño ergonómico basado en las dimensiones antropométricas del usuario

Diseño ergonómico basado en las dimensiones antropométricas del usuario

Kostas Gianikellis
Juan José Pantrigo Fernández

La antropometría se define como “una rama de la antropología que utiliza métodos cuantitativos para estudiar el desarrollo del cuerpo humano midiendo su tamaño, peso y proporciones de distintas proporciones de distintas poblaciones”. Se divide en:

-La antropometría estática, que concierne a las medidas efectuadas sobre las dimensiones del cuerpo humano en una determinada postura, y

-La antropometría funcional, que describe los rangos de movimiento de las partes del cuerpo, alcances, trayectorias, superficies y volúmenes de movimiento.

La antropometría es fundamental tanto para el diseño ergonómico del mobiliario como la biomecánica ocupacional en general, puesto que contribuye a:

-La estimación de las dimensiones de los usuarios y la adaptación de las dimensiones del producto y/o de la herramienta a las mismas;

-El establecimiento de las reglas de diseño para adaptar los equipos, instalaciones, herramientas, etc, al hombre;

-La modelización, en el contexto de la biomecánica ocupacional, del aparato locomotor humano como un conjunto de segmentos rígidos de tamaño y masa conocidas, articulados entre sí y controlados por grupos musculares que tienen determinadas características fisiológicas y propiedades mecánicas.

La industrialización y la globalización de la producción han impulsado el interés de las grandes multinacionales de productos de todo tipo para conocer las dimensiones corporales de los usuarios de estos productos y de herramientas. Esta necesidad ha propiciado el desarrollo de diferentes estudios orientados a obtener los parámetros antropométricos de diferentes poblaciones. En 1978, se publica un informe producido por la NASA / Webb con el título “anthropometric sourcebook”. Más tarde, se consigue clasificar la población del planeta en 20 grupos en función de 19 de las dimensiones antropométricas más importantes (Juergens et al. 1990). Finalmente, la base de datos “Anthropometric data bank of the U.S. Air Force Aerospace Medical Research Laboratory (CSERIAC)” contiene datos antropométricos que proceden de aproximadamente 100 revisiones de muchas nacionalidades.

Los parámetros antropométricos se obtienen “in-vivo” utilizando diferentes técnicas de medición (directas-indirectas), “in-vitro” mediante la disección de cadáveres, y con modelos matemáticos, asumiendo que cada segmentos corporal se asemeja a una forma geométrica conocida. Una vez obtenidos los parámetros antropométricos se confeccionan las tablas antropométricas que proporcionan información respectos a la longitud, el volumen y la masa de los segmentos corporales, la ubicación del centro de masas para cada segmento corporal, el momento de inercia respecto a cada uno de sus ejes principales y el radio de giro, la superficie de sección transversal, origen, inserción y ángulo de tracción de los músculos, etc.

Para obtener los parámetros antropométricos se procede a la estandarización de los procedimientos de medida. Las técnicas utilizadas pueden precisar del uso de antropómetros de diferentes tipos, de técnicas de medición indirectas tales como la fotoinstrumentación, o de la utilización de técnicas avanzadas como la resonancia magnética.. Las diferentes técnicas de medición y tratamiento de los datos para obtener los parámetros antropométricos son responsables de la considerable variabilidad de los datos antropométricos. Esta variabilidad se debe a:

- La variabilidad de las medidas atribuida a la muestra, la intrumentación y el tramamiento estadístico;

- La variabilidad intra –sujeto atribuida a la edad, la nutrición, la salud, el estilo de vida, etc.;

- La variabilidad entre sujetos debida al sesgo que puede introducir el estudio de una sección de la población, la edad, el estilo de vida de la población, etc.;

- La variabilidad generacional. Se ha establecido que durante los 50 últimos años en Norteamérica y Europa la talla ha variado 1 cm por cada 10 años, y el peso 2 Kg. por cada 10 años.

Para estandarizar los procedimientos, las medidas antropométricas se realizan con el sujeto de estudio sentado o de pie con las articulaciones en ángulos de 0º, 90º y 180º, posturas que normalmente no se mantienen durante el trabajo. Por lo tanto, para el diseño de puestos de trabajo se necesitan “datos funcionales”.

Los datos antropométricos se pueden obtener midiendo sobre una muestra bien seleccionada y suficientemente grande de la población. Si hay razones para creer para una población de dimensiones conocidas es similar a la del nuestro objetivo se pueden utilizar los datos antropométricos de esta población. Por último, se puede optar por estimar las dimensiones antropométricas necesarias en función de la información obtenida de un gran número de fuentes. Al suponer que los datos antropométricos se distribuyen normalmente se utilizan los percentiles, que permiten:

-establecer la proporción de la población que se incluirá o excluirá de un diseño concreto;
-seleccionar sujetos para ensayos de confort;
-localizar exactamente toda dimensión del cuerpo, valor de diseño o marcador;
-seleccionar el personal que utilizará un determinado producto.

Para distribuciones normales los percentiles (P) se calculan fácilmente utilizando la media (M) y la desviación típica (SD) (P=M+ k SD).

Las correlaciones entre los datos antropométricos pueden hallarse con estadísticos como son el coeficiente de correlación (r), que expresa la medida de correlación lineal entre dos variables, la recta de regresión lineal entre dos variables que expresa la relación entre una variable dependiente y otra independiente, el coeficiente de determinación (R2) (para la regresión simple y la regresión múltiple) que expresa el porcentaje de variación de la variable dependiente asociado a la variable independiente, el error estándar que expresa la extensión de la variación en la variable dependiente para un valor dado de la variable independiente, la varianza de las variables que expresa la medida de dispersión de sus valores, y la covarianza que expresa la medida de variación de las dos variables.

Uso de las dimensiones antropométricas en el diseño de mobiliario

Para el diseño de mobiliario, resulta imprescindible considerar las dimensiones corporales de los potenciales usuarios. Sin embargo, debido a la escasez de información sobre los parámetros antropométricos de los españoles, la información antropométrica que se adjunta en las siguientes tablas se ha obtenido de la “guía de recomendaciones para el diseño de mobiliario ergonómico” (instituto de Biomecánica de Valencia, 1992), información obtenida aplicando el método estadístico de la estimación proporcional de distribuciones normales a los valores antropométricos propuestos por Pheasant (1988). En todo caso, es recomendable tener en cuenta que los datos antropométricos sirven como primera aproximación para evitar errores importantes asociados al uso de mobiliario y deben completarse completarse con estudios biomecánicos, y tests de confort. Por otro lado, los datos antropométricos provienen de posiciones normalizadas, por lo tanto, se tienen que transformar en valores funcionales según la postura adoptada.

Tablas: Datos antropométricos estimados de la población española.

Fuente:
El diseño ergonómico en el mueble. Cámara Oficial de comercio e industria de cáceres. Cáceres. 2001.

http://www.camaracaceres.es/actividades/publicaciones/libros/78.html