�rea Cient�fica: Robótica
Previsões das intenções de locomoção de um robô humanoide em tempo real
Publicada a 2017-01-25
Aluno: Diogo Barata Gonçalves       N�mero: 62042       Email: diobgo@gmail.com
Data in�cio: 01/10/2016   

Orientador(es):
Nome: Cristina Manuela Peixoto dos Santos
Email: cristina@dei.uminho.pt   

Descri��o:

Nos dias de hoje, através dos avanços tecnológicos atingidos possibilitou-se o desenvolvimento de mecanismos capazes de solucionar ou pelo menos, minimizar problemas relacionados com a mobilidade humana. No entanto o reconhecimento do movimento humano ainda é um dos principais desafios da neuroreabilitação para guiar a assistência robótica conforme as necessidades dos pacientes durante atividades diárias. De forma a fazer isto é necessário instrumentar o indivíduo com um sistema sensorial wearable, leve, confortável e estético. Assim, esta tese propõe, após a integração de diversos sensores wearable (sensores inerciais, EMG) para a análise ambulatória da marcha humana em tempo real, o desenvolvimento de uma ferramenta que deverá reconhecer a intenção de locomoção do paciente (e.g. começar a andar, virar à esquerda, aumentar a velocidade) usando dados de sensores inerciais. Pretende-se que esta seja implementada com métodos machine learning e inteligência artificial para garantir o desenvolvimento de uma estratégia robusta, precisa, temporalmente eficiente e válida para diferentes indivíduos. A ferramenta proposta deverá ser capaz de detetar precocemente e em tempo real. O objeto final visa a integração destes algoritmos em dispositivos robóticos para a assistência e reabilitação da marcha, nomeadamente ortoses.


Objectivos:

 

O principal objetivo desta tese é a deteção das intenções de locomoção de um individuo, saudável ou não, em tempo real, através de algoritmos de machine learning. Para isto é necessário o desenvolvimento das seguintes fases:
· Breve levantamento de casos de estudo relacionados;
· Integração e sintonização dos diferentes sensores para uma robusta análise da marcha em tempo real;
· Recolha de dados biomecânicos (ângulos, forças, sinais de EMG) durante diversas condições da marcha e para indivíduos com diferentes níveis motores. Estes dados poderão ser recolhidos em indivíduos saudáveis na ausência ou presença de assistência robótica;
· Seleção dos dados relevantes para a descriminação de cada condição da marcha;
· Implementação de uma ferramenta capaz de prever a intenção para o desempenho de tais condições da marcha através dos dados biomecânicos previamente selecionados;
· Validação da ferramentas em tempo real, determinando o atraso, precisão e outras métricas de avaliação da performance, comparando a performance obtida com a apresentada na literatura
· Escrita do relatório.

 


Palavras chave:
Intenções; marcha; previsão

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