Development of a mixed reality environment for the rehabilitation of people with impaired mobility using gait support strategies
Nome: FABIANA SANTOS VIEIRA MACHADO
Data de publicação: 22/04/2024
Orientador:
Nome |
Papel |
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| ANSELMO FRIZERA NETO | Orientador |
Banca:
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Papel |
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| ANSELMO FRIZERA NETO | Orientador |
Resumo: A mobilidade afeta a qualidade de vida, sendo desafiada por várias condições de saúde e não se limitando a doenças ou lesões, mas também relacionadas à idade, como perdas nas funções físicas e cognitivas. Andadores inteligentes e robótica de
reabilitação oferecem soluções personalizadas para melhorar as capacidades funcionais, e, em conjunto com a Realidade Misturada (RM) podem aumentar também a motivação. Esta Tese objetiva integrar interfaces avançadas entre humanos e robôs
com RM para desenvolver estratégias de reabilitação. O UFES vWalker, um dispositivo de assistência robótica inovador, utiliza interfaces de sensores para traduzir as intenções de movimento dos usuários em navegação segura. Integrado à RM, combina ambientes e sensores virtuais e físicos, oferecendo feedback sensorial multimodal e interação avançada entre humano, robô e ambiente. O experimento inicial com o sistema de RM integrou feedback háptico e visual. O feedback háptico simulou um túnel de impedância para auxiliar o movimento ao longo de um caminho, enquanto o feedback visual o exibia no ambiente virtual. Usuários com feedback visual completaram tarefas mais rapidamente. O experimento seguinte introduziu um sistema de feedback para ajudar na navegação de indivíduos com deficiência visual. Pistas sonoras orientavam os usuários e padrões de vibração alertavam para obstáculos virtuais. Três estratégias de controle foram utilizadas, cada uma projetada para pessoas com diferentes mobilidades residuais e capacidades cognitivas. As estratégias que ofereceram mais e menos autonomia foram mais bem-sucedidas entre os voluntários, apresentando demanda mental e física semelhantes. No último experimento, foi introduzida uma estratégia de desvio de obstáculos virtuais utilizando um sensor laser virtual. Esta abordagem permitiu que os usuários se movessem livremente até detectarem um obstáculo, então, o controlador auxiliava no desvio. Além disso, foi criada uma interface para oferecer feedback visual sobre os principais elementos desta estratégia. Os voluntários acharam o sistema de RM agradável, realista, pouco confuso e tiveram pouca dificuldade durante o experimento. Além disso, voluntários que não receberam nenhuma explicação introdutória sobre a interface conseguiram em sua maioria inferir seu propósito. Portanto, fica claro que os sistemas de RM podem proporcionar benefícios consideráveis aos usuários que utilizam dispositivos de assistência à reabilitação.
