Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31375
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorSantos Junior, Edson Farias dos-
dc.date.accessioned2021-03-04T16:55:40Z-
dc.date.available2021-03-04T16:55:40Z-
dc.date.issued2021-01-29-
dc.identifier.citationSANTOS JUNIOR, Edson Farias dos. Desenvolvimento e avaliação de uma interface para controle de cadeira de rodas motorizada por meio de movimentos da cabeça. 2021. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.6009.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31375-
dc.description.abstractThere are many challenges faced by people with disabilities, especially when it comes to mobility, where being able to travel independently require overcoming obstacles along the way. A device for transportation widely used is the electric-powered wheelchair (EPW). Instead of requiring physical effort from the user, it demands the ability to control a joystick to indicate the desired direction. However, not every person with disability is able to use a joystick due to limitations in the upper limbs. In this context, researchers have developed alternative methods for controlling a wheelchair. For example, using hand or head movements, electromyographic signals (from muscle contractions), electroencephalographic signals (brain activity), voice commands, among others. However, users with severe motor disabilities are still find difficulties while using a EPW, making training an indispensable step. The goal of this work is to develop an alternative control from head movements recorded by an accelerometer, for individuals with lower and upper limb impairment. Its goal is to provide a low-cost, reduced size solution, integrable with different devices (computer, EPW), easy to learn and with plug-and-play capacities, dispensing technical knowledge from the user. As strategy for assessment of developed tool, Virtual Reality (VR) technology was used for training, allowing the user to learn in a comfortable, safe and controlled environment. The interface for the alternative control was integrated with a specific VR simulator that provides training for EPW. The assessment step was executed in AACD (Associação de Assistência à Criança Deficiente, portuguese for Association for Assistance to Disabled Children) in the city of Uberlândia, with the participation of four volunteers with quadriplegia resulted from spinal cord injury, with total paralysis of the lower limbs and partial paralysis of the upper limbs. The assessment was divided into two parts: (1) analysis of user performance navigating a virtual wheelchair while using the proposed control interface and, (2) the user's perspective according to the usability of the control modality developed. The results obtained were shown to be satisfactory, according the functional and usability expectations. Furthermore, the observations made during data collection allowed to suggest improvements to be addressed in future works.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCadeira de Rodas Motorizadapt_BR
dc.subjectSensor inercialpt_BR
dc.subjectTetraplegiapt_BR
dc.subjectTecnologia Assistivapt_BR
dc.subjectRealidade Virtualpt_BR
dc.subjectInterface de controle alternativapt_BR
dc.subjectMovimentos de cabeçapt_BR
dc.subjectAcelerômetropt_BR
dc.subjectMotorized Wheelchairpt_BR
dc.subjectInertial sensorpt_BR
dc.subjectQuadriplegiapt_BR
dc.subjectAssistive Technologypt_BR
dc.subjectVirtual Realitypt_BR
dc.subjectAlternative control interfacept_BR
dc.subjectHead movementspt_BR
dc.subjectAccelerometerpt_BR
dc.titleDesenvolvimento e avaliação de uma interface para controle de cadeira de rodas motorizada por meio de movimentos da cabeçapt_BR
dc.title.alternativeDevelopment and evaluation of an interface for control of motorized wheelchair by means of head movementspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Naves, Eduardo Lázaro Martins-
dc.contributor.referee1Sá, Angela Abreu Rosa de-
dc.contributor.referee2Santos, Fernando Pasquini-
dc.contributor.referee3Caetano, Daniel Stefany Duarte-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9149310007986599pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoSão muitos os desafios enfrentados por uma pessoa com deficiência física, principalmente quando se refere à sua mobilidade, onde a conquista da independência para se locomover requer a superação de obstáculos no curso do caminho. Um meio de transporte utilizado no dia a dia é a Cadeira de Rodas Motorizada (CRM), que não requer um esforço físico do cadeirante, mas apenas a habilidade para controlar um joystick para indicar a direção desejada. Porém, nem toda pessoa com deficiência (PcD) consegue utilizar este tipo de controle, devido a limitações tanto nos membros inferiores quanto superiores. Com o intuito de resolver este problema, surgem propostas de interfaces de controle que permitam conduzir uma cadeira rodas via movimentos da mão, cabeça, sinais eletromiográficos (provenientes de contrações de músculos), sinais eletroencefalográficos (atividade cerebral), comandos de voz, dentre outros. Contudo, usuários com problemas motores severos ainda encontram dificuldades para guiar a CRM, tornando indispensável a necessidade de treinamento. O intuito deste trabalho foi desenvolver um controle alternativo a partir de movimentos da cabeça registrados por um acelerômetro, para indivíduos com comprometimento dos membros inferiores e superiores. Seu objetivo é prover uma solução de baixo custo, tamanho reduzido, integrável a diferentes dispositivos (computador, CRM, etc.), fácil aprendizado e plug-and-play, dispensando assim conhecimento técnico prévio do usuário. Como estratégia de avaliação da ferramenta desenvolvida usou-se a tecnologia de Realidade Virtual (RV), usada para treinamento, permitindo o aprendizado em um ambiente confortável, seguro e livre de situações inesperadas que possam colocar em risco a vida do cadeirante ou terceiros. Sendo assim, a interface foi integrada a um simulador em RV específico para treinamento na condução de CRM. A etapa de avaliação com o público alvo foi realizada na AACD (Associação de Assistência à Criança Deficiente) da cidade de Uberlândia, e contou com a participação de 4 voluntários com quadro clínico de tetraplegia resultante de lesão medular, com paralisia total dos membros inferiores e parcial dos membros superiores. A avaliação foi dividida em duas partes: (1) análise do desempenho do usuário na condução da CRM virtual utilizando a interface de controle proposta e, (2) perspectiva do usuário de acordo com a usabilidade da modalidade de controle desenvolvida. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios quanto às expectativas funcionais e de usabilidade. Além disso, as observações realizadas durante a coleta de dados permitiram sugerir melhorias a serem abordadas em trabalhos futuros.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.sizeorduration91pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.6009pt_BR
dc.orcid.putcode89991546-
dc.crossref.doibatchid4ac907de-eb84-4c68-9346-f4755aa714b8-
dc.subject.autorizadoCadeiras de rodaspt_BR
dc.subject.autorizadoQuadriplegiapt_BR
dc.subject.autorizadoRealidade virtualpt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DesenvolvimentoAvaliacaoInterface.pdfDissertação3.51 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.