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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22545
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Desenvolvimento de um sistema de controle sem marcas para uma estrutura de reabilitação da marcha humana |
Alternate title (s): | Development of a markerless control system for a rehabilitation structure of the human gait |
Author: | Salim, Vitor Vieira |
First Advisor: | Gonçalves, Rogério Sales |
First member of the Committee: | Araújo, Cleudmar Amaral de |
Second member of the Committee: | Valdiero, Antonio Carlos |
Summary: | As estruturas robóticas para reabilitação da marcha humana possuem altos custos e influenciam nos tratamentos de reabilitação, causando desconforto e dores aos pacientes. No intuito de reduzir os custos e os desconfortos causados por marcadores ou exoesqueletos durante os tratamentos, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema sem marcadores para uma estrutura robótica para a reabilitação da marcha humana. Como sem marcadores, entende-se que os movimentos do corpo são utilizados, sem a necessidade de um exoesqueleto ou marcadores fixados no corpo. Tal sistema será utilizado para acionar uma esteira bipartida no momento de início da fase de balanço da marcha humana. O principal hardware utilizado para o sistema foi o Microsoft Kinect v2 que é capaz de rastrear e capturar as articulações do corpo humano. Para validar o funcionamento do algoritmo proposto desenvolveu-se um sistema de validação baseado em sensores footswitches que identificam as fases da marcha humana simultaneamente com o sistema desenvolvido, que utiliza como principal coordenada de rastreamento a articulação do tornozelo. A partir dos testes experimentais realizados em voluntários com marcha saudável e patológica, o sistema sem marcadores proposto nesta dissertação aciona a estrutura de reabilitação, em média, até 3 frames de diferença ou cerca de 0,12 segundos, permitindo a utilização deste sistema na estrutura para reabilitação da marcha humana. |
Abstract: | The robotic structures for rehabilitation of the human gait have high costs and influence in the rehabilitation treatments, causing discomfort and pain to the patients. To reduce costs and discomforts caused by markers or exoskeletons during treatments, this work aims to develop a markerless system for a robotic structure for the rehabilitation of human gait. As markerless, it is understood that the body movements will be used without the need for an exoskeleton or markers attached to the body. Such system will be used to actuate a split treadmill at the start of the human gait swing phase. The main hardware used for the system is the Microsoft Kinect v2 that is capable of tracking and capturing the joints of the human body. To validate the operation of the proposed algorithm, a validation system was developed based on footswitches sensors that identify the phases of the human gait simultaneously with the developed system, which uses as main coordinate of tracking the ankle joint. From the experimental tests carried out on volunteers with healthy and pathological gait, the markerless system proposed in this dissertation can trigger the rehabilitation structure, on average, up to 3 frames difference or about 0.12 seconds, allowing the use of this system in the rehabilitation structure of human gait. |
Keywords: | Reabilitação Estrutura robótica Marcha humana Microsoft kinect Markerless system Rehabilitation Engenharia mecânica Sistema nervoso - Doenças |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Quote: | SALIM, V. V. Desenvolvimento de um Sistema de Controle sem marcas para uma estrutura de reabilitação da marcha humana. 2018. 180 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018 |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1183 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22545 |
Date of defense: | 28-Jun-2018 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica |
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