Desenvolvimento de uma rede de sensores inerciais para a determinação da dinâmica espacial do segmento tornozelo-pé e suas assimetrias

• Autor(a) principal: Dalazen, Rafael
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/217911
• topic: Engenharia elétrica; Inertial sensors; Human gait; Digital signal processing; Foot spatial dynamics; Gait assymetry

Através de dispositivos e técnicas desenvolvidas na área da Instrumentação Biomédica, é possível desenvolver sistemas capazes de atuar no sentido de colaborar no diagnóstico de variáveis relacionadas à biomecânica do ser humano. Estes diagnósticos recaem sobre a reabilitação de indivíduos, análise de patologias e aumento de performance. A partir disso, desenvolveu-se uma rede de sensores inerciais para o monitoramento e determinação da dinâmica espacial do segmento tornozelo-pé, além de ser capaz de gerar dados suficientes para analisar as assimetrias de marcha. Com a utilização deste sistema foi possível determinar a influência do calçado sobre as anomalias na marcha, assim como, observou-se como o segmento de interesse se comporta, tanto no ensaio calçado quanto no descalço, durante as fases que compõem um ciclo de marcha. Encontrou-se um padrão de curva para a marcha neutra, um padrão para a pronação e dois padrões para a supinação. Além disso, obteve-se que o calçado pode induzir assimetrias, podendo estas deteriorar ou otimizar o padrão de marcha. Para a realização do sistema, foram posicionados quatro módulos inerciais, de tecnologia MEMS (Sistema Micro-Eletro-Mecânico), em posições estratégicas sobre o segmento tornozelo-pé. Cada módulo possui um acelerômetro e um giroscópio tri-axial, e seus dados são controlados através de um barramento I²C com a utilização de um microcontrolador. As fases da marcha foram determinadas a partir das curvas de aceleração, ao passo que as respostas angulares foram obtidas através da integração dos dados coletados dos giroscópios. No projeto de experimentos, optou-se por realizar os ensaios de acordo com um Projeto de Experimentos do Tipo Bloco Aleatorizado. Sendo assim, neste caso, o fator controlável Velocidade foi aleatorizado e os fatores Sujeito e Condição (calçado/descalço) foram blocados. Portanto, não foi possível analisar as interações entre os fatores controláveis, somente a influência de cada um deles sobre a variável de resposta.