Robótica assistiva : utilização do Kinect para reabilitação de membros superiores

Abstract

Uma importante etapa do processo de reabilitação de movimentos é o diagnóstico de limitações do paciente. A técnica mais utilizada tradicionalmente por fisioterapeutas consiste na goniometria, exame no qual o paciente realiza movimentos propostos pelo especialista e este mede o ângulo desenvolvido pela articulação com o auxilio de um goniômetro. Este exame é muito influenciado pela experiência do especialista, que de acordo com a sua técnica pode encontrar diferentes resultados do mesmo exame realizado por outro especialista. Assim, surgem alternativas tecnológicas para facilitar esta avaliação, porém muitas alternativas encontradas comercialmente possuem um elevado custo do equipamento e alternativas com menor custo são mais difíceis de ser encontradas, em sua maioria são apenas sistemas utilizados em laboratório e sem uma validação realizada com movimentos reais e com o acompanhamento de especialistas da área. O presente trabalho busca desenvolver um sistema de baixo custo para realizar a tarefa descrita, nesta proposta é utilizado um sensor Kinect, que é capaz de capturar com uma boa precisão os pontos das articulações do indivíduo no espaço. Através dos pontos no espaço são utilizadas equações de ângulo entre retas e filtros para suavizar os valores encontrados online para capturar a amplitude de movimentos dos membros superiores. Para validar o sistema desenvolvido foi realizada uma parceria com o curso de Fisioterapia da Faculdade Anhanguera do Rio Grande, assim é possível comparar resultados obtidos pelo sensor e resultados obtidos através de exames tradicionais de goniometria realizados por alunos do curso.

An important step in the movement rehabilitation process is the diagnosis of patient limitations. The technique most traditionally used by physiotherapists is goniometry, an exam which the patient performs movements proposed by the specialist and he measures the angle developed by the joint with the aid of a goniometer. This exam is greatly influenced by the experience of the specialist, who according to his technique can find different results from the same exam performed by another specialist. Thus, technological alternatives emerge to facilitate this evaluation, but many alternatives found commercially have a high cost of equipment and lower cost alternatives are more difficult to find, most are only systems used in the laboratories and without a validation performed with real movements with the accompaniment of experts in this field. The present work seeks to develop a low cost system to perform the described task. In this proposal a Kinect sensor is used, which is able to capture with good precision the points of the individuals joints in space. Through points in space, angle equations between lines and filters are used to smooth out the values found in real time to capture the range of motion of the upper limbs. To validate the developed system, a partnership was made with the Physiotherapy course of the Anhanguera College of Rio Grande, so it is possible to compare results obtained by the sensor and results obtained through traditional goniometry exams performed by students of the course.