Detecção de Pernas Utilizando um Sensor de Varredura Laser Aplicada a um Andador Robótico

Nome: Valmir Antonio Schneider Junior
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 20/05/2013
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Anselmo Frizera Neto Orientador
Teodiano Freire Bastos Filho Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Anselmo Frizera Neto Orientador
Evandro Ottoni Teatini Salles Examinador Interno
Humberto Ferasoli Filho Examinador Externo
Teodiano Freire Bastos Filho Coorientador

Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um andador robótico concebido no Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Este dispositivo tem por finalidade o auxílio a pessoas com deficiência de locomoção, podendo ser utilizado tanto para apoio à reabilitação quanto para compensação funcional.
Inicialmente é apresentada uma revisão do estado da arte dos dispositivos de
assistência à mobilidade humana, dando-se uma atenção especial aos andadores. Nesta categoria, enquadram-se os andadores robóticos, que são uma nova classe de andadores que integram avançadas tecnologias de robótica, eletrônica e mecânica. Em seguida é descrita a arquitetura mecânica e eletrônica concebida para o projeto. O foco principal do trabalho está na implementação de uma técnica de detecção de pernas. O método desenvolvido utiliza as informações de transições encontradas na varredura de um sensor laser para detectar padrões de posturas das pernas, e então verificar, a partir de algumas características como largura e distância entre as pernas, se o padrão encontrado realmente corresponde às pernas do usuário do andador. Estas informações permitem a avaliação da evolução espaço-temporal dos membros inferiores do usuário. Também é descrita a implementação de um controlador para o dispositivo, o qual utiliza os sinais de comando gerados a partir dos dados fornecidos pela detecção de pernas. Testes realizados demonstram a validade da técnica proposta, cujos dados são úteis para o controle do andador, para análise da marcha do usuário e para a implementação de regras de segurança. Assim, os resultados mais significativos deste trabalho consistem na arquitetura eletrônica elaborada para o sistema, na obtenção de uma plataforma flexível de experimentação e validação de estratégias de controle, e na obtenção de uma interface natural
para o andador, por meio do sensoriamento laser. Estes aspectos favorecem o uso do dispositivo por pessoas com potencial residual de locomoção, auxiliando-as a caminharem com maior independência e segurança.

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