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. / 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.

Abstracts Data and information accumulated during several years of questionnaire and checklist surveys; site visits and walk-thorough investigations in some small and medium-sized enterprises provided the basis of this thesis. Seven articles are included in this thesis, dealing with workers' physical, physiological, cognitive and psychosocial issues. The data were collected on the target group of workers from different work sites in Bangladesh for a comprehensive assessment of tasks, jobs and ergonomic issues. Jobs and tasks were classified according to the job content and task activity they performed. Most of the subjects were interviewed and some of them volunteered for physiological tests to bring attention to their occupational exposure to potentially strenuous activities in a hot and humid climate. The results showed that their working environment was non-ergonomic, not only because of the work-related problems themselves but also because of stressful tasks, extensive use of muscle force, old machinery, economic constraints, and a lack of enforcement of work regulations and labour legislation. The findings also demonstrated that the workers were associated with an increased risk of occupational hazards due to various local reasons. The results of the case studies give some insight towards a better understanding of health, safety and ergonomics applications that may contribute to bring working society together and initiate a broad-based improvement of the working environment in many developing countries like Bangladesh. The practical concern of this thesis is to improve the design of the workstation as well as to improve a worker's safe manipulation of tools and equipment and control of machinery, critical posture, and so on. This thesis also attempts to contribute the author's own views and suggestions with the hope of drawing workers' and employers' awareness and public attention towards unsafe acts and conditions, and for increasing the implementation of work regulations and labour legislation. In order to discern probable solutions, this thesis implies a prerequisite of low cost engineering solutions in the small and medium-sized enterprises. As such, it outlines applications of locally available technology utilising practical knowledge, which also provide practical approaches so that work-tasks are less stressful but productive, and safe. So, to help ergonomic application to be effective, some technical measures appropriate for local environments are thus illustrated that can be directly implemented in the developing countries like Bangladesh to prevent and control work-related problems. However, the ultimate improvement will depend on the attitude of the people involved at all levels of an interactive system, while health and safety measures are introduced in synchronisation with local systems and/or existing environments. Emphasising the workers' cognitive, psychosocial and socio-economic improvement through self-help and self-care strategies, this thesis also concludes with the belief that the attitude of the local workers, and an indifferent working culture are the arbiters of work-related problems. It is therefore essential that a concrete implementation of locally available measures be made, establishing ergonomic changes in collaboration with all the parties concerned for particular job-tasks and work processes. To help initiate this process, a more work-thorough investigation is necessary through the guidance of co-ordinated research and studies. For this, an understanding of employers' attitudes and workers' involvement is essential; as well as having a grasp of the logic and reasoning behind workplace survey and the need for adequate injury records and work-related information. / Tiivistelmä Väitöskirjaan sisältyy seitsemän artikkelia, jotka käsittelevät työntekijöiden fyysisiä, fysiologisia, kognitiivisia ja psykososiaalisia asioita. Tiedot kerättiin eri kohteista Bangladeshissa keskittyen työtehtävien arviointiin ja ergonomiaan liittyviin tekijöihin. Aineisto on kerätty useiden vuosien ajan kyselykaavakkeiden ja tarkastuslistojen avulla; vierailut ja tutkimukset paikan päällä pienissä ja keskisuurissa yrityksissä muodostivat perustan tälle väitöskirjalle. Työtehtävät jaettiin sisällön ja aktiviteetin mukaan. Tutkimukseen osallistuneita työntekijöitä haastateltiin ja jotkut heistä olivat vapaaehtoisia fysiologisiin testeihin, joilla selvitettiin heidän altistumistaan mahdollisesti rasittaviin töihin kuumassa ja kosteassa ympäristössä. Tulokset osoittivat, että tutkittujen henkilöiden työympäristö oli epäergonominen, ei ainoastaan työhön liittyvien ongelmien takia, vaan myös stressin, liiallisen voimankäytön, vanhojen koneiden, taloudellisten tekijöiden sekä työhön liittyvien säännösten ja lainsäädännön puutteiden vuoksi. Tulokset osoittivat myös, että työntekijöiden riski työtapaturmiin oli kasvanut paikallisten syiden takia. Tulokset auttavat paremmin ymmärtämään terveys-, turvallisuus- ja ergonomiasovelluksia, joiden avulla työyhteisöjen osapuolet voivat käynnistää laaja-alaisen työympäristön parantamisen monissa kehitysmaissa kuten Bangladeshissä. Väitöskirjan käytännöllisen puolen tarkoituksena on työpisteiden ja -paikkojen suunnittelu ja työkalujen turvallisen käytön ja koneiden hallinnan sekä työasentojen edistäminen. Väitöskirja tuo myös esille kirjoittajan omia ehdotuksia ja näkökantoja mahdollisuuksiin lisätä työntekijöiden sekä työnantajien että julkista huomiota, vaarallisiin työtehtäviin ja -oloihin. Väitöstyö pyrkii lisäämään työn säännösten ja työvoimalainsäädännön huomioon ottoa. Työ esittelee myös teknisiä ratkaisuja pieniin ja keskisuuriin yrityksiin. Väitöskirja esittelee sovelluksia, joita paikallisen teknologian puitteissa voidaan käyttää hyväksi. Lisäksi se tarjoaa ergonomisia malleja, jotta työt olisivat vähemmän rasittavia ja sekä tuottavia että turvallisia. Ergonomisen toimenpiteen tehokkuus on pyritty nojaamaan myös paikallisuuteen. Ne voidaan suoraan toteuttaa kehitysmaassa, kuten Bangladeshissä estämään ja kontrolloimaan työperäisiä ongelmia. Kuitenkin lopulliset parannukset riippuvat paikallisten ihmisten asenteista, joita on vuorovaikutteisen järjestelmäkokonaisuuden kaikkien osapuolien tasoilla. Terveys- ja turvallisuustekijät esitetään liitettyinä paikalliseen kulttuuriin ja yhteiskuntaan tai olemassa olevaan ympäristöön. Painottaen työntekijöiden kognitiivisia, psykososiaalisia ja sosioekonomisia parannuksia oman avun kautta tämä väitöskirja myös päätyy siihen, että paikallisten työntekijöiden asenteet ja välinpitämätön työkulttuuri voivat olla työperäisten ongelmien alkusyitä. Sen tähden on olennaista, että paikallisten toimenpiteiden konkreettinen toteutus saadaan aikaan. Ergonomiset muutokset tehdään yhteistyössä kaikkien työprosessin osapuolten kanssa. Jotta tätä kehitysprosessia helpotettaisiin, on tehtävä enemmän toimenpiteitä myös tutkimuksen ja opiskelun alueilla. Tämän takia työnantajien asenteiden ymmärtäminen ja työntekijöiden osallistuminen on olennaista; sekä se, että löydetään käsitys toimenpiteiden logiikasta ja seurauksista työpaikalla. Näiden lisäksi tarvitaan myös onnettomuusrekisteri sekä työtä koskevaa informaatiota.