Interfaz virtual para rehabilitación de mano (muñeca y

dedos) con el uso de un dispositivo háptico.

14/09/2012

Interfaz virtual para rehabilitación de mano (muñeca y dedos) con el uso de un dispositivo háptico. 1

Autor: Ing. Téllez Rodríguez Gloria Irene

Asesor:MC Briseño Cerón Abraham

MC Dora A. Rodriguez Vega

MC Ismaylia Saucedo Ugalde

Situación Actual

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En México se pueden observar diferentes tipos

de discapacidades como son, auditivas, del

habla, de movimiento, mentales entre otras. A

través de los censos del INEGI, en el año 2010

más de 6 millones de habitantes en la república

mexicana presenta alguna discapacidad. Estas

discapacidades pueden ser provocadas por

problemas de nacimiento, de salud o

accidentes.

Propuesta

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Desarrollar una plataforma experimental para

diagnóstico y rehabilitación de personas con

discapacidad motriz en mano, mediante protocolos

de escritura, audio y visuales.

Objetivo

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General

Generar una interfaz virtual que sirva para la

rehabilitación de personas con discapacidad en

miembro superior mediante la aportación de una

plantilla para escritura y valoración, incluyendo

texturas o fondos para percepción a través del

dispositivo robótico para la interacción humano-

robot.

Objetivos

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Específicos

Para lograr el objetivo general es necesario realizar lo siguiente:

Obtener modelos de los movimientos de personas sanas y discapacitadas.

Definir y validar la plantilla

Implementar y validar texturas en los objetos

Generar interfaz hombre-máquina para seguimiento y valoración de datos para texturas y entornos virtuales.

Generar reporte visual de resultados.

Planificar y desarrollar la interfaz gráfica virtual.

Metodología

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Contar con los modelos de los movimientos

de la persona sana y de la persona con

discapacidad

Contar con el modelo del o los

dispositivos robóticos que asisten al

paciente

Acoplar el modelo de la persona sana al

modelo del robot

Planificar la tarea virtual o actividad en

el entorno virtual a realizar para

rehabilitación

Generar mecanismos de control que

asisten en el guiado háptico en la interfaz

virtual-máquina – operador (paciente).

Biomecánica mano

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Dispositivo Háptico: Phantom omni

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Estudio persona sana

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ARTICULACIÓN MOVIMIENTO ÁNGULO EN GRADOS

HOMBRO FLEXIÓN 177.4337

HOMBRO EXTENSIÓN 141.8856

HOMBRO ABDUCCIÓN 86.21

HOMBRO ADUCCIÓN 11.84

HOMBRO ROTACIÓN MEDIA 43.0254

HOMBRO ROTACIÓN LATERAL 66.1072

CODO FLEXIÓN 45.1602

CODO EXTENSIÓN 152.3405

CODO PRONACIÓN 62.4131

CODO SUPINACIÓN 0

MUÑECA FLEXIÓN 145.55

MUÑECA EXTENSIÓN 119.6595

MUÑECA ABDUCCIÓN 167.143

MUÑECA ADUCCIÓN 49.4704

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Estudio persona con discapacidad

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ARTICULACIÓN MOVIMIENTO ÁNGULO EN GRADOS

HOMBRO FLEXIÓN

HOMBRO EXTENSIÓN

HOMBRO ABDUCCIÓN

HOMBRO ADUCCIÓN

HOMBRO ROTACIÓN MEDIA

HOMBRO ROTACIÓN LATERAL 86.21

CODO FLEXIÓN 70.3354

CODO EXTENSIÓN 156.6067

CODO PRONACIÓN 0

CODO SUPINACIÓN 62.4131

MUÑECA FLEXIÓN

MUÑECA EXTENSIÓN 25.7955

MUÑECA ABDUCCIÓN

MUÑECA ADUCCIÓN

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Modelo Phantom

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Información

Visual Información

Háptica

Movimientos

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Desarrollo

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Diagrama de Métodos

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viaLactea main

cargarGraficos

mPuntero actHaptica

ajustarVentana

mundo

cerrar

cargarSonido

cargarModelos

streamSalida

glutDisplayFunc

glutReshapeFunc

IRE

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Diagnóstico

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Rehabilitación auditiva, visual y tacto

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Conclusiones

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La interfaz háptica permite que el paciente tenga una

forma atractiva y divertida para rehabilitarse,

estimulando los movimientos mediante el juego,

además con la percepción visual mediante los objetos

virtuales y el tacto mediante la sensación de las

texturas vistas a través del dispositivo robótico.

Trabajos futuros

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Trabajos futuros

Referencias

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Bien, Z. Z., & Stefanov, D. (2004). Advances in Rehabilitation Robotics. New York: Springer Verlag.

Briseño, A., Dominguez, O., & Saucedo, I. (2012). El Uso de captura de movimiento corporal para el análisis de discapacidades en miembros superior o inferior: Caso de uso Hemipléjia.

INEGI. (2010). Discapacidad en México. México.

Jarillo Silva, A., Domínguez Ramírez, O., Parra Vega, V., & Ordaz Oliver, J. (2009). Cinemática y manipulabilidad del dispositivo háptico PHANToM OMNI. México.

Johnson, M. J. (2006). Recent trends in robot-assisted therapy environments to improve real-life functional performance after stroke. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation , 1-6.

Li, X., Wang, J., Fang, X., & Ji, W. (2011). The Study of Virtual Simulation for 5dof Upper-limb Rehabilitation Robot. 3rd International Conf erence on Advanced Computer Control (lCACC 2011) .

Pinto Salamanca, M. L. (30 de Julio de 2009). Análisis e Implementacion de una Interfaz Háptica en Entornos Virtuales. Bogotá.

Shuxiang, G., & Zhibin, S. (2008). VR-based a Novel Active Rehabilitation System for Upper Limbs. Proceedings of 2008 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation .

Gracias por su atención

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Mexia Barraza Omar

Salas Castro Julio Andrés julio_shock@hotmail.com

Gloria Irene Téllez Rodríguez gtellez@upsin.edu.mx

Rosa Karina González Trigueros rgonzalez@upsin.edu.mx

Abraham Briseño Cerón abriseno@upsin.edu.mx

Universidad Politécnica de Sinaloa

Carretera a Higueras Km. 3, C.P. 82150

Mazatlán, Sinaloa, México.