Desenvolvimento e validação de sensor inercial para análise biomecânica (2019)
- Authors:
- Autor USP: CASARIN, RENE LUIS - Interunidades em Bioengenharia
- Unidade: Interunidades em Bioengenharia
- Sigla do Departamento: Programa Interunidades em Bioengenharia: EESC/FMRP/IQSC-USP
- Subjects: SENSOR; BIOMECÂNICA; ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL
- Keywords: Sensor inercial; Acidente vascular encefálico; Sensor inercial; Biomechanics; Encephalic vascular accident; Inertial sensor
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Sistemas inerciais para análise biomecânica podem fornecer parâmetros para diagnóstico, prognóstico e intervenções terapêuticas, auxiliando na elaboração de protocolos de tratamento e acompanhamento clínico. O objetivo deste estudo foi desenvolver e validar um sensor inercial para análise do movimento. Foi desenvolvido um protótipo constituído de uma placa de unidade de medida inercial (IMU) da Sparkfun modelo SEM – 10736 ROHS com 9 Graus de liberdade (9 DOF) que incorpora três sensores: um ITG-3200 [giroscópio baseado em sistemas microeletromecânicos (MEMS) de eixo triplo e resolução de 13-bit, ± 16g], ADXL345 (acelerômetro de eixo triplo), e um HMC5883L (magnetômetro de triploeixo), além de microcontrolador para aquisição de dados e um software para gravação, armazenamento e processamento dos dados. Para validação do protótipo foram realizados 3 estudos comparativos para análise angular: (i) Protótipo vs. XSens: foi utilizado três diferentes frequências para aquisição de dados (125 MHz, 50 MHz e 41,6 MHz) do sensor durante movimentos de flexão/extensão de cotovelo, e constatou-se que o protótipo mostrou precisão nos diferentes eixos (Yaw, Roll e Pitch) similarmente ao XSens; (ii) Protótipo vs. Robô Kuka: o protótipo foi acoplado no robô, que foi programado para realizar 3 rotações em cada eixo (Yaw, Pitch e Roll) com movimentos que variaram de 0° à 180° de acordo com cada eixo de rotação e, constatou-se que o protótipo mostrou diferença de no máximo 1 grau comparado ao robô, indicando acurácia e; (iii) Protótipo vs. Goniômetro: pacientes hemiplégicos (n=18) e voluntários saudáveis (n=15) participaram deste estudo transversal, no qual foram realizadas as medidas de amplitude de movimento (ADM) de flexão/extensão do punho e do cotovelo, que resultaram na correlação positiva da ADM entre o protótipo e o goniômetro, mas o protótipo permitiu a medida dinâmica dos membros paréticos e nãoparéticos de hemiplégicos, bem como do membro dominante de voluntários saudáveis, enquanto o goniômetro permitiu apenas a medida estática. Portanto, o protótipo do sensor desenvolvido, tem acurácia e mostrou ser eficaz para análise de medidas angulares dinâmicas.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 05.09.2019
-
ABNT
CASARIN, Renê Luís. Desenvolvimento e validação de sensor inercial para análise biomecânica. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-26082021-195811/. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Casarin, R. L. (2019). Desenvolvimento e validação de sensor inercial para análise biomecânica (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-26082021-195811/ -
NLM
Casarin RL. Desenvolvimento e validação de sensor inercial para análise biomecânica [Internet]. 2019 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-26082021-195811/ -
Vancouver
Casarin RL. Desenvolvimento e validação de sensor inercial para análise biomecânica [Internet]. 2019 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-26082021-195811/
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