Estudio del movimiento de una extremidad inferior implementando un modelo computacional, por medio de cinemática robótica, procesamiento de señales y tecnología tipo mems

Simple item page
dc.contributor.advisorArchila Diaz, John Faber
dc.contributor.authorGómez Hernández, Andrés Eduardo
dc.date.accessioned2024-03-03T19:31:41Z
dc.date.available2012
dc.date.available2024-03-03T19:31:41Z
dc.date.created2012
dc.date.issued2012
dc.description.abstractLa discapacidad a nivel mundial está alcanzando proporciones considerables, demostrando que este problema, puede ser padecido por cualquier persona, en algún momento de su vida. Las personas que padecen de algún tipo de discapacidad, son vulnerables al contexto social en el que se desenvuelven, entre otros aspectos, por la relación estrecha que existe entre esta y la pobreza extrema, motivo por el cual son frecuentemente discriminadas. La investigación en discapacidad es esencial para su comprensión pública. Esta debe contribuir con el desarrollo de nuevas técnicas y tecnologías que ayuden a la rehabilitación de un paciente, proporcionándole herramientas a los especialistas para la detección y el diagnóstico. Uno de los campos específicos, en los que se ha venido trabajando en los últimos años, es en la cuantificación del movimiento humano, por medio de herramientas para el análisis cinemático, que permitan al especialista diagnosticar, y ver la evolución de la terapia aplicada a los pacientes con algún tipo de discapacidad por movimiento. Por otra parte, con el desarrollo progresivo de los dispositivos para el sensado del movimiento, se han encontrado nuevas técnicas que estudian de forma directa el movimiento del cuerpo humano, aprovechando la experiencia y el conocimiento logrado en el campo de la robótica industrial. Los acelerómetros tipo MEMS, son parte de los dispositivos que permitirán la cuantificación del movimiento, teniendo en cuenta algunas de sus características fundamentales como el número de ejes, sensibilidad y consumo entre otros. El modelo computacional desarrollado en este proyecto, utiliza los conceptos matemáticos de la cinemática de robots manipuladores, para desarrollar un modelo cinemático directo que permita describir y estudiar el movimiento de una extremidad inferior humana. Los ángulos que necesita este modelo, serán proporcionados por medio de la cinemática inversa establecida para una extremidad inferior en dos planos del cuerpo humano, el sagital y el frontal. El punto espacial requerido para el cálculo de los ángulos de las articulaciones en la cinemática inversa, es obtenido por medio del procesamiento de las señales adquiridas del acelerómetro triaxial MMA 7341L del fabricante Freescale. Las señales son filtradas por medio de la aplicación de la transformada Wavelet, la implementación de algunos algoritmos como el filtro mecánico, la integración de las señales para conocer la posición espacial y el ajuste de las señales por motivo de los errores de desviación. Como resultado de este trabajo se desarrolló una herramienta, con la cual a partir de la señal de un acelerómetro es posible obtener la posición de la extremidad inferior y los ángulos de las articulaciones, aportando a los procedimientos de diagnóstico actuales.
dc.description.abstractenglishThe disability worldwide is reaching considerable proportions, showing that this problem may be suffered by any person, at some point in their lives. People who have a disability, are vulnerable to the social context in which they operate, among other things, by the close relationship between this and extreme poverty, reason why they are often discriminated against. Research on disability is essential for public understanding. This should contribute to the development of new techniques and technologies that help the rehabilitation of a patient, providing specialists tools for detection and diagnosis. One of the specific areas in which we have been working in recent years, is in the quantification of human movement through kinematic analysis tools that allow the specialist to diagnose, and see the evolution of the therapy applied to patients with disabilities by movement. Moreover, with the progressive development of devices for sensing movement, new techniques have been found in a direct way studying the human body movement, drawing on the experience and knowledge gained in the field of industrial robotics. MEMS accelerometers are part of the devices that enable the quantification of movement, considering some of its key features as the number of axes, sensitivity and consumption among others. The computational model developed in this project, uses the mathematical concepts of kinematics of robot manipulators, to develop a kinematic model direct to describe and study the motion of a human lower limb. The angles need this model will be provided through inverse kinematics set for a lower limb on two planes of the human body, the sagittal and frontal. The spatial extent required for the calculation of the joint angle in the inverse kinematics, is obtained by processing the signals acquired from the triaxial accelerometer MMA 7341L from manufacturer Freescale. The signals are filtered by means of the application of the wavelet transform, the implementation of some algorithms such as mechanical filter, the integration of the signals to determine the spatial position and the adjustment signal by reason of deviation errors.As a result of this work was developed a tool, with which from the signal of an accelerometer is possible to obtain the position of the lower limb and the joint angles, providing the diagnostic procedures existing.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/26997
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCinemática
dc.subjectRobótica
dc.subjectMEMS
dc.subjectProcesamiento de señales.
dc.subject.keywordKinematics
dc.subject.keywordRobotics
dc.subject.keywordMEMS
dc.titleEstudio del movimiento de una extremidad inferior implementando un modelo computacional, por medio de cinemática robótica, procesamiento de señales y tecnología tipo mems
dc.title.englishStudy of movement of a limb lower implementing a computational model, using robotics kinematics, signal processing and mems technology 1
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
1.26 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
6.54 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
1.06 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Maestría en Ingeniería de Sistemas e Informática