Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43524
Tipo de documento: Tese
Tipo de acceso: Acesso Embargado
Fecha de embargo: 2026-02-28
Título: Desenvolvimento de um simulador de cadeira de rodas manual com realidade virtual para reabilitação e treinamento
Título (s) alternativo (s): Development of a manual wheelchair simulator with virtual reality for rehabilitation and training
Autor: Costa, Luan Maximiano de Oliveira da
Primer orientador: Araújo, Cleudmar Amaral de
Primer miembro de la banca: Machado, Álisson Rocha
Segundo miembro de la banca: Fiocchi, Arthur Alves
Tercer miembro de la banca: Puga, Guilherme Morais
Cuarto miembro de la banca: Noritomi, Pedro Yoshito
Quinto miembro de la banca: Huebner, Rudolf
Resumen: Para a reabilitação e treinamento de usuários de cadeira de rodas em realidade virtual (RV) com fidelidade física e efeitos na biomecânica de propulsão similares àqueles que ocorrem durante a realização de tarefas em uma cadeira de rodas real, são necessários equipamentos capazes de simular as propriedades dinâmicas envolvidas durante a propulsão de uma cadeira de rodas manual. Diante disso, o propósito deste trabalho foi desenvolver e avaliar a usabilidade de um simulador de cadeira de rodas manual utilizando RV, com intuito de permitir reabilitação e treinamento de usuários de cadeira de rodas em um equipamento estacionário. O simulador possui a capacidade de reproduzir os efeitos inerciais e de resistência ao rolamento, percebidos pelos usuários por meio de feedback háptico e visual. O simulador foi projetado, fabricado e submetido a testes. A usabilidade do simulador foi avaliada por meio de questionários respondidos por usuários de cadeira de rodas antes e depois da exposição à RV em duas opções de sistema de feedback audiovisual: uma televisão (TV) de tela plana de 50 polegadas e um monitor montado na cabeça (HMD - head-mounted display). Foram analisados os efeitos adversos induzidos pelo simulador, a sensação de presença no ambiente virtual e a usabilidade geral do equipamento. Os resultados indicaram que o simulador, quando utilizado com a TV, não gerou efeitos adversos significativos e apresentou um nível menor de sensação de presença. Por outro lado, o simulador com HMD proporcionou maior sensação de presença e efeitos adversos mais pronunciados, os quais ficaram dentro dos níveis esperados para simulações com esse tipo de dispositivo. A usabilidade geral do simulador foi bem avaliada, independentemente do sistema de feedback audiovisual utilizado. Assim, o simulador foi validado como uma alternativa segura para a simulação de atividades em cadeiras de rodas manuais, tanto do ponto de vista da estrutura física quanto da experiência em realidade virtual, permitindo sua aplicação em protocolos de reabilitação e treinamento para usuários de cadeira de rodas.
Abstract: For the rehabilitation and training of wheelchair users in virtual reality (VR) with physical fidelity and effects on propulsion biomechanics similar to those that occur when performing tasks in a real wheelchair, equipment capable of simulating the dynamic properties involved in manual wheelchair propulsion is required. In light of this, the purpose of this study was to develop and evaluate the usability of a manual wheelchair simulator using VR. The goal was to enable rehabilitation and training for wheelchair users on a stationary device. The simulator has the ability to replicate inertial and rolling resistance effects, perceived by users through haptic and visual feedback. The simulator was designed, manufactured and subjected to testing. The usability of the simulator was evaluated through questionnaires answered by wheelchair users before and after exposure to virtual reality on two audiovisual feedback system options: a 50-inch flat-screen television (TV) and a head-mounted display (HMD). Adverse effects induced by the simulator, the sense of presence in the virtual environment, and the overall usability of the equipment were analyzed. The results indicated that the simulator, when used with the TV, did not generate significant adverse effects and exhibited a lower level of sense of presence. On the other hand, the simulator with HMD provided a higher sense of presence and more pronounced adverse effects, which were within the levels expected for simulations with this type of device. The overall usability of the simulator was well-rated, irrespective of the audiovisual feedback system used. Thus, the simulator has been validated as a safe alternative for simulating activities in manual wheelchairs, both in terms of physical structure and the virtual reality experience, allowing its application in rehabilitation and training protocols for wheelchair users.
Palabras clave: Simulador
Cadeira de rodas manual
Realidade virtual
Reabilitação
Treinamento
Tecnologia assistiva
Simulator
Manual wheelchair
Virtual reality
Rehabilitation
Training
Assistive technology
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Tema: Engenharia mecânica
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Cita: COSTA, Luan Maximiano de Oliveira da. Desenvolvimento de um simulador de cadeira de rodas manual com realidade virtual para reabilitação e treinamento. 2024. 173 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.382.
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.382
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43524
Fecha de defensa: 28-feb-2024
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS): ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Aparece en las colecciones:TESE - Engenharia Mecânica

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