Desenvolvimento de um protótipo de um sistema de medição táctil para mapeamento plantar e quantificação dos parâmetros espaço-temporais da marcha humana
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Rudolf Huebner
Maria Emília de Abreu Chaves
Daniel Neves Rocha
Maria Emília de Abreu Chaves
Daniel Neves Rocha
Resumo
A marcha humana é caracterizada por uma sequência de múltiplos eventos, rápidos e complexos. Os parâmetros espaço-temporais da marcha podem ser utilizados para identificar possíveis desordens. Há diversas tecnologias disponíveis comercialmente para análise damarcha humana. Contudo, a maioria dessas tecnologias apresenta limitações no que diz respeito à sua portabilidade, ao alto custo de aquisição, difícil manuseio e manutenção, falta de modularidade e reduzida aplicabilidade em clínicas. Este estudo tem como objetivodesenvolver um protótipo de um sistema de medição táctil para mapeamento plantar e quantificação dos parâmetros espaço-temporais da marcha humana. A metodologia é dividida em duas etapas: a primeira consiste no desenvolvimento do hardware e do software e a segunda compreende os testes. O sistema de medição desenvolvido é constituído por sensores, microcontroladores ATmega328, módulos e cabos para comunicação por meio de conexão USB, além de um algoritmo para aquisição, transmissão e processamento dos dados advindos da região de matriz de sensores. Um algoritmo em C++ foi implementado para varredura e leitura da matriz de sensores do sistema de medição táctil e foi elaborada uma interface homem máquina de fácil manuseio pelo usuário. Posteriormente, o sistema de medição táctil foi validado por meio de testes que mapearam os passos de um indíviduo e quantificaram os parâmetros espaciais e temporais da marcha. Os valores mensurados foram comparados com os valores citados na literatura e com os obtidos pelo método podograma (cronômetro com pista demarcada) e pelo método filmagem. Os testes mostraram que o sistema de medição táctil apresenta conectividade e funcionalidade adequada, sendo capaz de mapear os passos e quantificar os parâmetros espaço-temporais essenciais (comprimento do passo, largura da base, cadência, velocidade, número de passos) para a análise da marcha humana. Além disso, os testes demostraram que estes parâmetros espaço-temporais medidos são próximos dos citados na literatura e correlacionam-se com os valores obtidos nos métodos podograma e filmagem. Podese concluir que a modularidade e a versatilidade do sistema de medição proposto, assim como sua aplicabilidade e seu baixo custo, permite sua utilização em clínicas, asilos ou casas de cuidados com idosos possibilitando estudos dos parâmetros básicos esssenciais da marcha humana
Abstract
Assunto
Engenharia de protótipos, Bioengenharia, Engenharia mecânica, Marcha humana
Palavras-chave
Análise de marcha, Parâmetros espaço-temporais, Sistema de medição táctil, Marcha humana