O estado emocional dos usuários influencia na tomada de decisão e é essencial para o conhecimento e explicação do comportamento dos usuários com aplicações computacionais. Sistemas computacionais fazem parte da vida cotidiana, influenciando o comportamento humano e estimulando mudanças nos estados emocionais. A avaliação das emoções dos usuários, durante a interação com aplicações computacionais, pode ajudar a fornecer interfaces flexíveis e melhores sistemas de recomendação. No entanto, as emoções são complexas e difíceis de identificar ou avaliar. Pesquisas anteriores demonstraram que o uso de sensores individuais, em um cenário do mundo real, não fornece uma avaliação emocional precisa. Acredita-se que somente uma visão holística pode permitir tirar conclusões significativas sobre o estado emocional dos usuários. Assim, nesta Tese, propõe-se uma abordagem chamada UserSense, que considera vários sensores para estimar os estados emocionais dos usuários em tempo de interação. A abordagem proposta, a partir de múltiplos sensores, considera várias entradas de usuários (como a fala, movimentos faciais, frequência cardíaca e atividades) e utiliza métodos de inteligência artificial para mapear essas diferentes respostas em um ou mais estados emocionais. Para a validação, os dados coletados pelos sensores durante a interação do usuário foram confrontados com os dos especialistas (psicólogos). A Teoria Componencial das Emoções e o Espaço Emocional Semântico de Scherer são utilizados na fundamentação teórica da abordagem UserSense que, baseada no Middleware Adaptativo OpenCom, incorpora funcionalidades para carregar e descarregar novos recursos, necessários a infraestrutura proposta. Os resultados experimentais mostram que a combinação de resultados gerados por vários sensores, fornece uma avaliação mais precisa dos estados emocionais do que considerar sensores individualmente. / Users emotional state influence decision making and is essential for the knowledge and explanation of users behavior with computer applications. Computer systems are part of everyday life, influencing human behavior and stimulating changes in users emotional states. The assessment of users emotions during interaction with computer applications can help to provide tailorable interfaces and better recommendations systems. However, emotions are complex and difficult to identify or assess. Previous studies have shown that the use of single sensors, in a real-world scenario, does not provide accurate emotional assessment. We believe that only this holistic view can allow us to draw significant conclusions about the users emotional states. Hence, in this Thesis we propose a approach called UserSense, that takes into account multiple sensors to estimate the users emotional states at interaction time. The proposed multi-sensing approach considers several inputs from users (such as speech, facial movements, heart rate and activities), and uses artificial intelligent methods to map these different responses into one or more emotional states; for validation, the data collected by the sensors during the user interaction were confronted with specialists (psychologists). Componential Emotion Theory and Scherers Emotional Semantic Space are used in the theoretical foundation of the UserSense approach, that takes into account Adaptive Middleware OpenCom to embed functionalities to load and unload new required features to proposed infrastructure. The experimental results show that the combination of outputs generated by multiple sensors provides a more accurate assessment of emotional states than considering sensors individually.

A televisão e as segundas telas entre elas notavelmente os smartphones e tablets são os eletrônicos de consumo mais massivamente utilizados pela sociedade contemporânea como plataformas tangíveis para interação, informação e comunicação. A necessidade de dispositivos cada vez mais convergentes e interoperáveis tem chamado a atenção para estudos que investiguem não somente os requisitos técnicos, mas, sobretudo, a relação entre os indivíduos e os eletrônicos de consumo na área de Interação Humano-Computador (IHC). A partir desta perspectiva, o trabalho desenvolvido nesta tese apresenta recomendações para desenvolvedores técnicos e de conteúdo de aplicativos interativos através da combinação de múltiplos dispositivos, com foco em televisão e segunda tela. Os experimentos foram realizados a partir do método de Design Research aplicado em um cenário educacional, considerando dois objetivos de pesquisa: 1) desenvolver uma prova de conceito técnico em que parte da infraestrutura de Televisão Digital (TVD) possa ser utilizada na exibição e controle de aplicativos interativos tanto na tela da TV quanto na segunda tela, não dependendo exclusivamente de conexão com a rede de Internet; 2) projetar, desenvolver e testar, com usuários, um protótipo funcional da aplicação para ser usado neste contexto. Ao longo de quinze meses, uma série de testes laboratoriais utilizando técnicas de User Experience (UX) e métricas das normas ISO/IEC 9126 e ISO 9241-11 foram realizados junto ao Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas da Universidade de São Paulo (CITI USP), no Brasil, e ao Interactive Technologies Research Group da University of Brighton, na Inglaterra. Os dados encontrados foram analisados e organizados em seis categorias de recomendações tempo de interação, ferramentas multimídia, conteúdo interativo, atenção/dispersão, colaboração e diferenças culturais. Pretende-se, com este estudo, colaborar na melhor compreensão do uso combinado de TV e segundas telas em ambientes não somente educacionais, mas também de serviços e entretenimento. / The television and second screens among them notably smartphones and tablets are the consumer electronics most massively used by contemporary society as interaction, information and communication tangible platforms. The need of devices even more convergent and interoperable has called the attention for studies which investigate not only the technical requirements, but, mainly, individuals and consumer electronics relations in the Human-Computer Interaction (HCI) field. From this perspective, the work developed in this thesis presents recommendations for technical and content developers in using interactive applications through the combination of multiple devices, focusing in television and second screens. The experiments were carried out from Design Research method applied in an educational scenario, considering two research objectives: 1) developing a technical proof of concept in which part of the DTV infrastructure can be used for running and controlling of interactive applications both in TV and second screen screens, not depending exclusively of Internet network connection; 2) designing, developing and testing, with users, an application functional prototype to be used in this context. During 15 months, a serie of laboratory tests using User Experience techniques (UX) and ISO/IEC 9126 and ISO 9241-11 standards metrics were carried out with Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas of Universidade de São Paulo (CITI USP), in Brazil, and with Interactive Technologies Research Group of University of Brighton, in England. Findings were analized and organized in six recommendations categories time of interaction, multimedia tools, interactive content, attention/distraction, collaboration and cultural differences. It is expected that this study collaborates to better understand the combined use of TV and second screens not only in educational environments, but also for services and entertainment.

Há anos, os estudos e avaliações de uso de produtos e/ou serviços disponibilizados em ambientes digitais ganharam importância, objetivando produtos e/ou serviços que ofereçam facilidade de uso e experiências agradáveis aos usuários destes. Ocorre, entretanto, que os usuários compreendem o mundo de maneira diferente e, consequentemente, suas necessidades de informação também são diferentes. Assim, partindo desta premissa, o principal objetivo desta pesquisa foi buscar a identificação e caracterização de princípios norteadores para análise do uso de sistemas de informação em ambientes digitais. A pesquisa foi conduzida com base nos estudos de redes de relacionamentos conceituais. Para tanto, utilizou-se uma infraestrutura (framework) conceitual e, partir das formas e comportamentos apresentados pelas conexões conceituais, foram observados e extraídos princípios para análise de uso dos sistemas informação. Trata-se, portanto, de uma pesquisa qualitativa, baseada no Método Bibliográfico e Levantamento (survey) em fóruns eletrônicos de discussão e, de modo complementar nas análises, foram utilizados métodos, técnicas e medidas dos estudos de redes, para identificação e caracterização dos princípios para avaliação de sistemas de informação. Como resultado, destaca-se que os princípios identificados representam elementos norteadores para a composição de parâmetros e criação de procedimentos que auxiliam na análise dos usos de sistemas de informação em geral. Não se trata de substituição dos métodos e técnicas amplamente utilizados nas áreas de Interface Humano Computador (IHC), Usabilidade, Análise de Sistemas e/ou Engenharia de Requisitos, contudo, os referidos princípios representam contribuições ao estudo das interações entre pessoas e sistemas de informação, considerando-se os relacionamentos entre os conceitos que estas pessoas ativam e/ou mobilizam para interpretar estes contextos de uso. / For years, studies and evaluations of the use of products and / or services made available in digital environments have gained importance, aiming products and / or services that offer ease of use and pleasant experiences to users of these. It occurs, however, that users understand the world differently and therefore their information needs are also different. Thus, based on this premise, the main objective of this research was to identify and characterize guiding principles for the analysis of the use of information systems in digital environments. The research was conducted based on the studies of networks of conceptual relationships. For that, a conceptual framework was used and, from the forms and behaviors presented by the conceptual connections, principles were observed and extracted for analysis of the use of information systems. It is therefore a qualitative research, based on the Bibliographic Method and Survey in electronic discussion forums and, in a complementary way in the analyzes, were used methods, techniques and measures of the networks studies, for identification and characterization of the Principles for evaluation of information systems. As a result, it is highlighted that the identified principles represent guiding elements for the composition of parameters and creation of procedures that help in the analysis of the uses of information systems in general. It is not a question of replacing the widely used methods and techniques in the areas of Computer Human Interface (IHC), Usability, Systems Analysis and / or Requirements Engineering, however, these principles represent contributions to the study of the interactions between people and information systems , Considering the relationships between the concepts that these people activate and / or mobilize to interpret these contexts of use.

In robotic rehabilitation therapies, knowledge of human joint torques is important for patient safety, to provide a reliable data for clinical assessment and to increase control performance of the device, nevertheless, its measurement can be complex or have a highcost implementation. The most of techniques for torque estimation have been developed for upper limb robotic rehabilitation devices, in addition, they typically require detailed anthropometric and musculoskeletal models. In this dissertation is presented the ankle torque estimation for the Anklebot robot, the estimation uses an ankle/Anklebot dynamic model that consider the ankle joint angular displacement and velocity measurement, its mechanical impedance parameters are obtained through a second-order modeled mechanical impedance of the ankle and an identification of frictional and gravitational torques. Three approaches for the ankle torque estimation were proposed to be implemented in the Anklebot robot, the Generalized Momentum, the Kalman filter and finally a combination of both the above mentioned approaches. The validation of such approaches was developed first on a physical mockup configured to reproduce the human ankle joint movement, by assessing its performances, the Kalman filter approach was selected to be implemented on a voluntary subject. A set of experiments were performed considering the physical activity that the subject may realize when interacting with the Anklebot, the developed ankle torque estimation proved to be successful for passive torque and in most of the proposed scenarios where active torque is performed. / Em terapias de reabilitação robótica, o conhecimento dos torques da articulação humana é importante para a segurança do paciente, para fornecer dados confiáveis na avaliação clínica e aumentar o desempenho de controle do dispositivo, no entanto, sua medição pode ser complexa ou costoso de implementar. A maioria das técnicas de estimativa de torque tem sido desenvolvidas para dispositivos de reabilitação robótica de membros superiores, além disso, eles normalmente requerem modelos antropométricos e musculoesqueléticos detalhados. Nesta dissertação é apresentada a estimativa do torque do tornozelo no robô Anklebot, a estimação utiliza um modelo dinâmico tornozelo + Anklebot o qual considera a medição da posição e velocidade angular do tornozelo, os parametros de impedancia mecânica do tornozelo são obtidos por meio de um modelo simples de segunda ordem e são identificados os torques gravitacionais e de atrito. Três abordagens para a estimativa de torque de tornozelo foram propostas para serem implementadas, o momento generalizado, o filtro de Kalman e, finalmente, uma abordagem que combina tanto o momento generalizado e o filtro de Kalman. A validação de tais abordagens foi desenvolvida primeiro em um mock-up físico configurado para reproduzir o movimento articular do tornozelo humano, avaliando seus desempenhos. A segunda abordagem proposta foi selecionada para ser implementada em um usuário voluntário. Um conjunto de experimentos foi realizado considerando a atividade física que o sujeito pode realizar ao interagir com o Anklebot, a estimativa desenvolvida de torque de tornozelo demostrou ser bem sucedida para o torque passivo e na maioria dos cenários propostos onde o torque ativo é realizado.

Os deficientes auditivos têm uma forma peculiar de uso das tecnologias de informação e comunicação (TICs). Como grupo de usuários, essas pessoas nem sempre são consideradas como usuários nos modelos de interação de sistemas comerciais. O objetivo desta pesquisa é conceber uma ferramenta adequada às necessidades dos surdos, que os apoie na interação com páginas da web. Para isso, estudaram-se as particularidades da comunidade surda com as TICs e as barreiras encontradas durante a interação. Com base em outras interfaces destinadas aos surdos avaliou-se a opinião de uso das mesmas pela comunidade surda e a partir disso desenvolveu-se o protótipo da ferramenta, que é um complemento aos navegadores. Essa ferramenta privilegia a autonomia do surdo, por isso é composta de recursos que poderão ser usados na medida em que o usuário necessite e ache adequado durante a sua interação. / Deaf people are seldom considered as users in interaction modeling of commercial systems. This kind of user has a peculiar way to use information and communication technologies (ICTs). The objective of this research is to build a tool based on an interaction model suitable for deaf people. We studied peculiarities of deaf community with ICT and barriers encountered during interaction. Interfaces designed for deaf people were evaluated by people from this community, and following the results of this evaluation, a web browser plug-in was conceived. This tool is composed by several resources that support deaf user needs based on interaction elements that were considered appropriate for their interaction.

Supondo-se que os robôs coexistirão conosco num futuro próximo, é então evidente a necessidade de Arquiteturas de Controle Inteligentes voltadas para a Interação Humano-Robô. Portanto, este trabalho desenvolveu uma Organização de Arquitetura de Controle Inteligente comportamental, cujo objetivo principal é permitir que o robô interaja com as pessoas de maneira intuitiva e que motive a colaboração entre pessoas e robôs. Para isso, um módulo emocional sintético, embasado na teoria bidimensional de emoções, foi integrado para promover a adaptação dos comportamentos do robô, implementados por Esquemas Motores, e a comunicação de seu estado interno de modo inteligível. Esta Organização subsidiou a implantação da Arquitetura de Controle em uma aplicação voltada para a área assistencial da saúde, consistindo, destarte, em um estudo de caso em robótica social assistiva como ferramenta auxiliar para educação especial. Os experimentos realizados demonstraram que a arquitetura de controle desenvolvida é capaz de atender aos requisitos da aplicação, conforme estipulado pelos especialistas consultados. Isto posto, esta tese contribui com o projeto de uma arquitetura de controle capaz de agir mediante a avaliação subjetiva baseada em crenças cognitivas das emoções, o desenvolvimento de um robô móvel de baixo-custo, e a elaboração do estudo de caso em educação especial. / Assuming that robots will coexist with humans in the near future, it is conspicuous the need of Intelligent Control Architectures suitable for Human-Robot Interaction. Henceforth, this research has developed a behavioral Control Architecture Organization, whose main purpose is to allow the intuitive interaction of robot and people, thus fostering the collaboration between them. To this end, a synthetic emotional module, based on the Circumplex emotion theory, promoted the adaptation of the robot behaviors, implemented using Motor Schema theory, and the communication of its internal state. This Organization supported the adoption of the Control Architecture into an assistive application, which consists of the case study of assistive social robots as an auxiliary tool for special education. The experiments have demonstrated that the developed control architecture was able to meet the requirements of the application, which were conceived according to the opinion of the consulted experts. Thereafter, this thesis contributes with the design of a control architecture that is able to act upon the subjective evaluation based on cognitive beliefs of emotions, the development of a low-cost mobile robot, and the development of the case study in special education.

A Educação tem usufruído dos benefícios das tecnologias computacionais por meio da ampliação da experiência e do conhecimento humano, bem como novos tipos de interação tem sido promovidos à medida em que as tecnologias avançam. Este trabalho investiga a natureza da relação humano-computador, o uso contextualizado de recursos computacionais interativos e os fatores humanos relacionados à interação por meio de recursos de um ambiente virtual de aprendizagem em uma disciplina de pós-graduação stricto-sensu por meio de uma imersão participante, em que a tecnologia se colocou como elemento midiatizador da interação dialógica promovida pela proposta pedagógica e pela ação docente intencionalmente construída. Buscou-se dar voz aos sujeitos para que eles avaliassem a usabilidade da tecnologia sob a sua perspectiva. Foram utilizadas diversas ferramentas para coleta de dados, como entrevista, grupo focal, registros de fórum, questionários de fluência digital e de avaliação de usabilidade técnica percebida. Tais ferramentas fundamentaram a compreensão do impacto do tratamento didático do diálogo midiatizado por tecnologias computacionais interativas na percepção de qualidade da Interação Humano-Computador. Por meio de uma análise dialética dos dados pautada em critérios de usabilidade técnica e nas categorias de interação dialógica da filosofia educacional de Paulo Freire, esta pesquisa inferiu que a usabilidade técnica é importante, mas não é suficiente para suportar um processo pedagógico com uso de tecnologia computacional em sua plenitude. É necessário promover maior articulação entre a usabilidade técnica dos recursos tecnológicos e um tratamento didático contextualizado aos usuários e aos recursos tecnológicos selecionados de um ambiente virtual de aprendizagem. Os indicadores de referência didáticos direcionam-se para a rigorosidade metódica; criticidade e reflexão permanente sobre a prática com uso das tecnologias; respeito aos saberes dos estudantes; convicção de que a mudança é possível, mas exige contextualização; competência e cultura digital; compromisso, liberdade e flexibilidade; além de grande e constante disponibilidade para o diálogo entre os diferentes conhecimentos. Esta pesquisa teve como expectativa oferecer subsídios que possam apoiar a concepção de políticas educacionais para uso de tecnologia na educação e metodologias de avaliação da interação humano-computador de softwares educacionais. / Education has enjoyed the benefits of Computing through the expansion of human knowledge and experience, as well as new types of interaction has been promoted to the extent that technologies advance. This research investigates the quality of human-computer relationship, contextualized use of computational resources, and human factors related to the interaction through features of a virtual learning environment in a post-graduate course by participant observation, in which the technology is a mediator element of dialogic interaction promoted by the pedagogical and teaching action intentionally built. We tried to give voice to individuals so that they evaluate the usability of the technology from their perspective. We used several tools to collect data, such as interview, focus group, forum entries, questionnaire of digital fluency, and questionnaire of perceived usability. These tools have supported the understanding of the impact of didactic dialogue mediatized by interactive computational technologies in the perception of quality of Human-Computer Interaction. The dialectical analysis was based on criteria of technical usability and categories of dialogic interaction of the educational philosophy of Paulo Freire. This study concluded that technical usability is important, but it is not sufficient to support a pedagogical process with computational technology in its fullness. We need to link the technical usability of technological resources and a didactic contextualized on the users and technology resources selected from a virtual learning environment. The teaching benchmarks are focused on methodological rigor, criticality and ongoing reflection on practice with technologies; respect to the knowledge of the students; belief that change is possible, but requires contextualization; culture and digital competence; engagement, freedom and flexibility as well as large and constant readiness for dialogue among different knowledge. This study was expected to provide subsidies that can support the design of educational policies for use of technology in education and evaluating methodologies of human-computer interaction of educational software.

Os deficientes auditivos têm uma forma peculiar de uso das tecnologias de informação e comunicação (TICs). Como grupo de usuários, essas pessoas nem sempre são consideradas como usuários nos modelos de interação de sistemas comerciais. O objetivo desta pesquisa é conceber uma ferramenta adequada às necessidades dos surdos, que os apoie na interação com páginas da web. Para isso, estudaram-se as particularidades da comunidade surda com as TICs e as barreiras encontradas durante a interação. Com base em outras interfaces destinadas aos surdos avaliou-se a opinião de uso das mesmas pela comunidade surda e a partir disso desenvolveu-se o protótipo da ferramenta, que é um complemento aos navegadores. Essa ferramenta privilegia a autonomia do surdo, por isso é composta de recursos que poderão ser usados na medida em que o usuário necessite e ache adequado durante a sua interação. / Deaf people are seldom considered as users in interaction modeling of commercial systems. This kind of user has a peculiar way to use information and communication technologies (ICTs). The objective of this research is to build a tool based on an interaction model suitable for deaf people. We studied peculiarities of deaf community with ICT and barriers encountered during interaction. Interfaces designed for deaf people were evaluated by people from this community, and following the results of this evaluation, a web browser plug-in was conceived. This tool is composed by several resources that support deaf user needs based on interaction elements that were considered appropriate for their interaction.

Um motor de jogo é uma ferramenta que facilita a criação de jogos eletrônicos garantindo a reutilização de softwares. Por sua origem tecnológica, os motores de jogo atuais, tanto comerciais quanto acadêmicos, tendem a primar pelo número de funcionalidades específicas, em detrimento da usabilidade, o que amplia o período de tempo necessário para seu aprendizado. Com o objetivo de melhor adaptar um motor de jogo didático às necessidades pedagógicas, este trabalho propõe uma interface interativa para motores denominada Game Wrench e criada através de métodos de Interação Humano-Computador. Como se tratam de áreas multidisciplinares, é também apresentado um embasamento teórico sobre os diversos aspectos envolvidos, a começar pela adoção de uma definição precisa para o conceito de jogo. O cenário específico para o qual este ambiente de programação (motor e interface) foi desenvolvido é composto pelos alunos da disciplina Computação Gráfica da Escola Politécnica da USP, que programam sobre um motor de jogo didático chamado enJine. Através de um protótipo em papel, testes de usabilidade foram realizados com parte desses alunos, o que gerou diversas diretrizes para a programação final da interface. Uma versão preliminar dessa interface usando plataforma Java foi desenvolvida, gerando diversos resultados e contribuições ao longo do processo, como artefatos de projeto (personas, cenários), ferramentas de desenvolvimento (estrutura GAML, classes para enJine, widgets especializados) e diretrizes sobre a metodologia utilizada (avaliação heurística, prototipagem em papel, teste de usabilidade). / Game engines are tools to aid the development of computer and video games through software reuse. Once born in a technological environment, present game engines, either commercial or not, are normally worried more about the number of implemented features than usability issues. These characteristics may extend the period of learning-time. To address the goal of better adapting a didactic game engine to pedagogical needs, this study proposes an interactive interface for engines called Game Wrench, following Computer-Human Interface methods. Being multidisciplinary fields, a theoretical base on the related subjects is presented, starting with a precise definition for the concept of gaming. Undergraduate students of Escola Politecnica da USP enrolled in a Computer Graphics course where they develop games using a didactic engine called enJine, compose the specific scenario for which this programming environment was developed. Using paper prototypes, usability tests were conducted with some of these students, generating a list of guidelines for implementing this interface. A preliminary Java version of the interface was made available, generating results and contribution throughout the design process, such as design artifacts (personas, scenarios), programming tools (GAML specification, enJine classes, specialized widgets) and guidelines for the methodology adopted (heuristic evaluation, paper prototypes, usability tests).

A televisão e as segundas telas entre elas notavelmente os smartphones e tablets são os eletrônicos de consumo mais massivamente utilizados pela sociedade contemporânea como plataformas tangíveis para interação, informação e comunicação. A necessidade de dispositivos cada vez mais convergentes e interoperáveis tem chamado a atenção para estudos que investiguem não somente os requisitos técnicos, mas, sobretudo, a relação entre os indivíduos e os eletrônicos de consumo na área de Interação Humano-Computador (IHC). A partir desta perspectiva, o trabalho desenvolvido nesta tese apresenta recomendações para desenvolvedores técnicos e de conteúdo de aplicativos interativos através da combinação de múltiplos dispositivos, com foco em televisão e segunda tela. Os experimentos foram realizados a partir do método de Design Research aplicado em um cenário educacional, considerando dois objetivos de pesquisa: 1) desenvolver uma prova de conceito técnico em que parte da infraestrutura de Televisão Digital (TVD) possa ser utilizada na exibição e controle de aplicativos interativos tanto na tela da TV quanto na segunda tela, não dependendo exclusivamente de conexão com a rede de Internet; 2) projetar, desenvolver e testar, com usuários, um protótipo funcional da aplicação para ser usado neste contexto. Ao longo de quinze meses, uma série de testes laboratoriais utilizando técnicas de User Experience (UX) e métricas das normas ISO/IEC 9126 e ISO 9241-11 foram realizados junto ao Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas da Universidade de São Paulo (CITI USP), no Brasil, e ao Interactive Technologies Research Group da University of Brighton, na Inglaterra. Os dados encontrados foram analisados e organizados em seis categorias de recomendações tempo de interação, ferramentas multimídia, conteúdo interativo, atenção/dispersão, colaboração e diferenças culturais. Pretende-se, com este estudo, colaborar na melhor compreensão do uso combinado de TV e segundas telas em ambientes não somente educacionais, mas também de serviços e entretenimento. / The television and second screens among them notably smartphones and tablets are the consumer electronics most massively used by contemporary society as interaction, information and communication tangible platforms. The need of devices even more convergent and interoperable has called the attention for studies which investigate not only the technical requirements, but, mainly, individuals and consumer electronics relations in the Human-Computer Interaction (HCI) field. From this perspective, the work developed in this thesis presents recommendations for technical and content developers in using interactive applications through the combination of multiple devices, focusing in television and second screens. The experiments were carried out from Design Research method applied in an educational scenario, considering two research objectives: 1) developing a technical proof of concept in which part of the DTV infrastructure can be used for running and controlling of interactive applications both in TV and second screen screens, not depending exclusively of Internet network connection; 2) designing, developing and testing, with users, an application functional prototype to be used in this context. During 15 months, a serie of laboratory tests using User Experience techniques (UX) and ISO/IEC 9126 and ISO 9241-11 standards metrics were carried out with Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas of Universidade de São Paulo (CITI USP), in Brazil, and with Interactive Technologies Research Group of University of Brighton, in England. Findings were analized and organized in six recommendations categories time of interaction, multimedia tools, interactive content, attention/distraction, collaboration and cultural differences. It is expected that this study collaborates to better understand the combined use of TV and second screens not only in educational environments, but also for services and entertainment.