Tablet Keyboard Configuration Affects Performance, Discomfort and Task Difficulty for Thumb Typing in a Two-Handed Grip

When holding a tablet computer with two hands, the touch keyboard configuration imposes postural constraints on the user because of the need to simultaneously hold the device and type with the thumbs. Designers have provided users with several possible keyboard configurations (device orientation, keyboard layout and location). However, potential differences in performance, usability and postures among these configurations have not been explored. We hypothesize that (1) the narrower standard keyboard layout in the portrait orientation leads to lower self-reported discomfort and less reach than the landscape orientation; (2) a split keyboard layout results in better overall outcomes compared to the standard layout; and (3) the conventional bottom keyboard location leads to the best outcomes overall compared to other locations. A repeated measures laboratory experiment of 12 tablet owners measured typing speed, discomfort, task difficulty, and thumb/wrist joint postures using an active marker system during typing tasks for different combinations of device orientation (portrait and landscape), keyboard layout (standard and split), and keyboard location (bottom, middle, top). The narrower standard keyboard with the device in the portrait orientation was associated with less discomfort (least squares mean (and S.E.) 2.9±0.6) than the landscape orientation (4.5±0.7). Additionally, the split keyboard decreased the amount of reaching required by the thumb in the landscape orientation as defined by a reduced range of motion and less MCP extension, which may have led to reduced discomfort (2.7±0.6) compared to the standard layout (4.5±0.7). However, typing speed was greater for the standard layout (127±5 char./min.) compared to the split layout (113±4 char./min.) regardless of device orientation and keyboard location. Usage guidelines and designers can incorporate these findings to optimize keyboard design parameters and form factors that promote user performance and usability for thumb interaction

A Data-Driven Design Evaluation Tool for Handheld Device Soft Keyboards

Thumb interaction is a primary technique used to operate small handheld devices such as smartphones. Despite the different techniques involved in operating a handheld device compared to a personal computer, the keyboard layouts for both devices are similar. A handheld device keyboard that considers the physical capabilities of the thumb may improve user experience. We developed and applied a design evaluation tool for different geometries of the QWERTY keyboard using a performance evaluation model. The model utilizes previously collected data on thumb motor performance and posture for different tap locations and thumb movement directions. We calculated a performance index (PITOT, 0 is worst and 2 is best) for 663 designs consisting in different combinations of three variables: the keyboard's radius of curvature (R) (mm), orientation (O) (°), and vertical location on the screen (L). The current standard keyboard performed poorly (PITOT = 0.28) compared to other designs considered. Keyboard location (L) contributed to the greatest variability in performance out of the three design variables, suggesting that designers should modify this variable first. Performance was greatest for designs in the middle keyboard location. In addition, having a slightly upward curve (R = −20 mm) and orientated perpendicular to the thumb's long axis (O = −20°) improved performance to PITOT = 1.97. Poorest performances were associated with placement of the keyboard's spacebar in the bottom right corner of the screen (e.g., the worst was for R = 20 mm, O = 40°, L = Bottom (PITOT = 0.09)). While this evaluation tool can be used in the design process as an ergonomic reference to promote user motor performance, other design variables such as visual access and usability still remain unexplored

The preferred movement path paradigm: influence of running shoes on joint movement

PURPOSE: (a) to quantify differences in lower extremity joint kinematics for groups of runners subjected to different running footwear conditions, and (b) to quantify differences in lower extremity joint kinematics on an individual basis for runners subjected to different running footwear conditions. METHODS: Three-dimensional ankle and knee joint kinematics were collected for 35 heel-toe runners when wearing three different running shoes and when running barefoot. Absolute mean differences in ankle and knee joint kinematics were computed between running shoe conditions. The percentage of individual runners who displayed differences below a 2°, 3° and 5° threshold were also calculated. RESULTS: The results indicate that the mean kinematics of the ankle and knee joints were similar between running shoe conditions. Aside from ankle dorsi-flexion and knee flexion, the percentage of runners maintaining their movement path between running shoes (i.e. less than 3°) was in the order of magnitude of about 80 to 100%. Many runners showed ankle and knee joint kinematics that differed between a conventional running shoe and barefoot by more than 3°, especially for ankle dorsiflexion and knee flexion CONCLUSION: Many runners stay in the same movement path (the preferred movement path) when running in various different footwear conditions. The percentage of runners maintaining their preferred movement path depends on the magnitude of the change introduced by the footwear condition

La fonction multi-articulaire des fascias dans la biomécanique humaine

Cette étude vise à déterminer si les fascias postérieurs du dos pourraient être à la source de certains maux de dos dû à leur potentielle morphologie multi-articulaire à travers le corps. Pour vérifier ceci, deux hypothèses distinctes sont étudiées. D'abord, un modèle numérique de la colonne vertébrale est présenté afin de déterminer si les fascias postérieurs du dos peuvent contribuer significativement à la rigidité de la colonne en flexion passive. Si c'est le cas, lits fascias pourraient possiblement devenir dans un état où ils seraient vulnérables à un traumatisme si une charge externe ou un étirement excessif dépassait la limite mécanique des articulations de la colonne. Ensuite, la deuxième hypothèse du projet tente de déterminer si une précontrainte du fascia postérieur du dos est possible due à sa morphologie multiarticulaire à travers le corps. Si des modifications au niveau des configurations articulaires induisent des variations de précontrainte dans les fascias, cela signifierait que la rigidité des fascias pourrait varier considérablement dû à leur caractère hyper-élastique non-linéaire. À l'aide d'un instrument de mesure construit dans le cadre de cette étude, des mesures de rigidité du genou sont comparées pour différentes configurations du torse et du cou. Sur le plan mécanique, seule une structure multi-articulaire traversant le dos et le genou simultanément pourrait expliquer une différence de rigidité observée entre les différentes configurations analysées. Les résultats obtenus à l'aide du modèle théorique permettent de conclure que les fascias postérieurs du dos pourraient être vulnérables à un traumatisme puisque, dans un état précontraint, ils contribueraient significativement (presque 30%) à la rigidité de la colonne vertébrale en flexion. Une telle précontrainte pourrait être due à plusieurs facteurs. Le deuxième objectif de l'étude analyse la possibilité que cette précontrainte soit due à une possible fonction multi-articulaire des fascias traversant simultanément le dos et le genou. Les résultats de la recherche expérimentale suggèrent que le fascia traversant des articulations aussi distantes que la colonne supérieure et le genou ne possède pas une fonction multiarticulaire aussi étendue. Une étude future investiguant une possible fonction multi-articulaire des fascias traversant la région lombaire et la colonne supérieure et/ou les membres supérieurs est requise afin de déterminer si une précontrainte des fascias postérieurs du dos est possible due à sa morphologie multi-articulaire

La fonction multi-articulaire des fascias dans la biomécanique humaine

Cette étude vise à déterminer si les fascias postérieurs du dos pourraient être à la source de certains maux de dos dû à leur potentielle morphologie multi-articulaire à travers le corps. Pour vérifier ceci, deux hypothèses distinctes sont étudiées. D'abord, un modèle numérique de la colonne vertébrale est présenté afin de déterminer si les fascias postérieurs du dos peuvent contribuer significativement à la rigidité de la colonne en flexion passive. Si c'est le cas, lits fascias pourraient possiblement devenir dans un état où ils seraient vulnérables à un traumatisme si une charge externe ou un étirement excessif dépassait la limite mécanique des articulations de la colonne. Ensuite, la deuxième hypothèse du projet tente de déterminer si une précontrainte du fascia postérieur du dos est possible due à sa morphologie multiarticulaire à travers le corps. Si des modifications au niveau des configurations articulaires induisent des variations de précontrainte dans les fascias, cela signifierait que la rigidité des fascias pourrait varier considérablement dû à leur caractère hyper-élastique non-linéaire. À l'aide d'un instrument de mesure construit dans le cadre de cette étude, des mesures de rigidité du genou sont comparées pour différentes configurations du torse et du cou. Sur le plan mécanique, seule une structure multi-articulaire traversant le dos et le genou simultanément pourrait expliquer une différence de rigidité observée entre les différentes configurations analysées. Les résultats obtenus à l'aide du modèle théorique permettent de conclure que les fascias postérieurs du dos pourraient être vulnérables à un traumatisme puisque, dans un état précontraint, ils contribueraient significativement (presque 30%) à la rigidité de la colonne vertébrale en flexion. Une telle précontrainte pourrait être due à plusieurs facteurs. Le deuxième objectif de l'étude analyse la possibilité que cette précontrainte soit due à une possible fonction multi-articulaire des fascias traversant simultanément le dos et le genou. Les résultats de la recherche expérimentale suggèrent que le fascia traversant des articulations aussi distantes que la colonne supérieure et le genou ne possède pas une fonction multiarticulaire aussi étendue. Une étude future investiguant une possible fonction multi-articulaire des fascias traversant la région lombaire et la colonne supérieure et/ou les membres supérieurs est requise afin de déterminer si une précontrainte des fascias postérieurs du dos est possible due à sa morphologie multi-articulaire