STUDIO, PROGETTAZIONE E VALIDAZIONE SPERIMENTALE IN AMBIENTE VR DI SISTEMI APTICI INCLUSIVI PER L’ACCESSIBILITÀ E NAVIGAZIONE IN CONTESTI PUBBLICI

This case study summarises the work carried out during the curricular internship at the Department of Industrial Engineering and Mathematical Sciences (DIISM) of the Polytechnic University of Marche (UNIVPM). The project stems from the WEEKO university project and the case study previously developed on the “Quota 180” [3] floor of the Monte Dago university complex, extending its application to the lower “Quota 155” floor, where the study rooms and main floor services are located. The project also includes a portion of the route outside the building. The aim of the work is to research, design and evaluate, through digital experimentation, an haptic system aimed at improving the inclusion and accessibility of university spaces, with particular attention to users with visual impairments, namely the visually impaired and blind. The system has been designed to integrate harmoniously into the existing context, without altering its spatial organisation, furnishings or building structure. It is also possible to remove or modify the system, both for maintenance purposes and for any future implementations and improvements. These requirements are met through the use of modular components, produced using 3D printing, using a recycled plastic material (ABS) reinforced with natural fibres. This production approach reduces material waste and ensures a low environmental impact, in line with the principles of sustainability. At the same time, research was conducted on the main wayfinding systems currently available on the market and on the previously developed prototype route, with the aim of defining a uniform design language that is easily understandable and does not require a high cognitive load on the user. The system must allow users to reach their destination independently and with as little effort as possible. To achieve this objective, a preliminary analysis of the environment was initially carried out to identify critical points, particularly during peak times, in order to optimise the distribution of information. Particular attention was paid to the information architecture and the language of communication used with users. This led to the integration of horizontal signage, intended for spatial navigation, and vertical signage, with a primarily informative function. Once the component modelling phase was complete, a first navigable virtual prototype was created, including the wayfinding route, in order to conduct a test campaign. This experimentation made it possible to evaluate the effectiveness of the system and identify any critical issues through the analysis of the sensations, perceptions and results obtained by the testers. Based on the assessments that emerged, a second, more detailed and optimised virtual prototype of the university environment with integrated haptic path was developed. Future developments of the project include the possible implementation of user-path communication systems using electronic devices such as smartphones, the definition of a universal information language for immediate understanding of information and, finally, the execution of experimental tests with blind and visually impaired users in order to further validate the system and identify design aspects to be maintained or improved for its future application in similar public contexts.

Questo caso di studio riassume il lavoro svolto durante il periodo di tirocinio curricolare presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche (DIISM) dell’Università Politecnica delle Marche (UNIVPM). L’elaborato prende avvio dal progetto universitario WEEKO e dal caso di studio precedentemente sviluppato sul piano “Quota 180” [3] del complesso universitario Monte Dago, estendendone l’applicazione al piano inferiore “Quota 155”, dove sono collocate le aule studio e i principali servizi di piano. Il progetto include inoltre una porzione di percorso esterna all’edificio. L’obiettivo del lavoro è la ricerca, progettazione e valutazione, attraverso una sperimentazione digitale, di un sistema aptico finalizzato al miglioramento dell’inclusione e dell’accessibilità degli spazi universitari, con particolare attenzione agli utenti con disabilità visiva, ovvero ipovedenti e non vedenti. Il sistema è stato concepito per integrarsi armonicamente nel contesto esistente, senza alterarne l’organizzazione spaziale, gli arredi o la struttura edilizia. È inoltre prevista la possibilità di rimozione o modifica del sistema, sia per esigenze di manutenzione sia per eventuali implementazioni e miglioramenti futuri. Tali requisiti sono soddisfatti mediante l’impiego di componenti modulari, realizzati tramite stampa 3D, utilizzando un materiale plastico riciclato (ABS) rinforzato con fibre naturali. Questo approccio produttivo consente di ridurre gli sprechi di materiale e di garantire un impatto ambientale contenuto, in linea con i principi della sostenibilità. Parallelamente, sono state condotte ricerche sui principali sistemi di wayfinding attualmente disponibili in commercio e sul prototipo di percorso precedentemente sviluppato, con l’obiettivo di definire un linguaggio progettuale uniforme, facilmente comprensibile e in grado di non richiedere un elevato carico cognitivo all’utente. Il sistema deve infatti consentire il raggiungimento della destinazione in autonomia e con il minimo sforzo possibile. Per il raggiungimento di tale obiettivo è stata inizialmente svolta un’analisi preliminare dell’ambiente, volta a individuare i punti critici, in particolare durante le fasi di maggiore affollamento, al fine di ottimizzare la distribuzione delle informazioni. È stata posta particolare attenzione all’architettura dell’informazione e al linguaggio di comunicazione adottato nei confronti dell’utente. Ciò ha condotto all’integrazione di segnaletica orizzontale, destinata alla navigazione spaziale, e di segnaletica verticale, con funzione prevalentemente informativa. Conclusa la fase di modellazione dei componenti, si è proceduto alla realizzazione di un primo prototipo virtuale navigabile, comprensivo del percorso di wayfinding, al fine di condurre una campagna di test. Tale sperimentazione ha consentito di valutare l’efficacia del sistema e di individuare eventuali criticità attraverso l’analisi delle sensazioni, delle percezioni e dei risultati ottenuti dai tester. Sulla base delle valutazioni emerse, è stato sviluppato un secondo prototipo virtuale, più dettagliato e ottimizzato, dell’ambiente universitario con il percorso aptico integrato. Gli sviluppi futuri del progetto prevedono una possibile implementazione di sistemi di comunicazione utente–percorso mediante dispositivi elettronici, quali smartphone, la definizione di un linguaggio informativo universale per una comprensione immediata delle informazioni e, infine, l’esecuzione di test sperimentali con utenti non vedenti e ipovedenti, al fine di validare ulteriormente il sistema e individuare gli aspetti progettuali da mantenere o migliorare per una sua futura applicazione in contesti pubblici analoghi.