PROJETO DE PESQUISA – MODALIDADE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
(BOLSA PIC/FACIT/FAPEMIG)
MONTES CLAROS
MARÇO/2014
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COORDENAÇÃO DE PESQUISA
PROGRAMA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
CRM- Controle e reabilitação motora de membros superiores e inferiores
Orientador: Murilo Pereira Lopes
MONTES CLAROS
FEVEREIRO/2014
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SUMÁRIO
1. Dados pessoais do(a) orientador(a)
2. Dados sobre o projeto de pesquisa – modalidade iniciação científica
3.1 Título do projeto
3.2 Palavras-chave
3.3 Resumo do projeto
3.4 Introdução
3.5 Objetivos da pesquisa
3.6 Procedimento
3.7 Material a ser utilizado
3.8 Referências
3. Cronograma de atividades
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1. DADOS PESSOAIS DO(A) ORIENTADOR(A):
Nome do(a) orientador(a) responsável pelo projeto: Murilo Pereira Lopes
CPF: 031.343.406-90
Data de nascimento: 05/02/1978
Instituição: Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros
Área de Atuação: Engenharia de Controle e Automação
2. DADOS SOBRE O PROJETO DE PESQUISA – MODALIDADE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
2.1 Título do projeto: CRM- Controle e reabilitação motora de membros superiores e inferiores.
2.2 Palavras-chave:
1. Locomoção.
2. Reabilitação motora.
3. Robótica.
2.3 Resumo do projeto (até 300 palavras)
Considerando o aumento no número de pessoas que são afetadas por doenças ou
sequelas de acidentes que causam deficiências motoras como: monoplegia, hemiplegia, paraplegia, tetraplegia e amputação, percebe-se a necessidade de equipamentos para auxílio
no controle e a reabilitação motora de membros superiores e inferiores. Este projeto descreve um novo equipamento robótico capaz de auxiliar na coordenação motora. Utilizando-se de
hardwares, sensores de posicionamento, motores e um sistema que permite a comunicação
entre homem e maquina, a fim de proporcionar ao usuário equilíbrio corporal necessário para
locomoção.
2.4 Introdução
Propor de soluções para um futuro menos obstruído por barreiras físicas é um dos
alvos desse projeto. Está pesquisa descreve um equipamento robótico inovador para reabilitar a coordenação motora de pessoas que são afetadas por doenças ou seqüelas de acidentes que causam deficiências. O equipamento será constituído por um sistema mecânico robotizado integrado com um sistema de Analise da atividade elétrica cerebral espontânea,
captada através da utilização de eletrodos colocados sobre o couro cabeludo da superfície
encefálica, possibilitando uma interface homem maquina.
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A população com deficiência física cresce cada dia mais, segundo o IBGE com base
nos dados do Censo Demográfico 2010 a deficiência motora apareceu como a segunda mais
relatada pela população: mais de 13,2 milhões de pessoas afirmou ter algum grau do problema, o que equivale a 7% dos brasileiros. A deficiência motora severa foi declarada por
mais de 4,4 milhões de pessoas. Destas, mais de 734,4 mil disseram não conseguir caminhar ou subir escadas e mais de 3,6 milhões informaram ter grande dificuldade de locomoção. Equipamentos como próteses mecânicas capazes de realizar movimentos através de
impulsos nervosos comandados por seus usuários já se faz presente, mas limitam boa parte
dos seus usuários.
Em 2000, a Universidade de Tsukuba e a empresa CYBERDYNE, desenvolveram o
primeiro exoesqueleto capaz de reabilitar a coordenação motora de portadores de deficiência. O exoesqueleto, chamado HAL, tem sensores que capturam os movimentos do usuário e
os tornam mais fortes, aumentando sua força de duas a dez vezes. Segundo o site hypescience, Inicialmente, a Cyberdyne disponibilizariam o equipamento apenas para aluguel (no
Japão) por 2.200 dólares. O alto custo e tempo para adaptação ao equipamento é um dos
problemas enfrentados pela empresa CYBERDYNE.
Um dos diferenciais pretendidos nesta pesquisa é desenvolver um equipamento que
possua rápida adaptação ao seu usuário, possibilitando uma rápida recuperação dos seus
movimentos. Através da Eletroencefalografia (EEG) criada pelo fisiologista alemão Doktor Du
Boys-Reymond, é possível obter uma comunicação entre homem e maquina de forma rápida
e de fácil adaptação do seu usuário. Através de um conjunto de 14 sensores e 2 referências
de localização de sintonia entre sinais elétricos produzidos pelo cérebro, é possível detectar
pensamentos, sentimentos e expressões do usuário em tempo real.
2.5 Objetivos da pesquisa
O objetivo geral dessa pesquisa é desenvolver um equipamento capaz de reabilitar a coordenação motora de portadores de deficiência física, através de estudos e pesquisas voltados
para os problemas e obstáculos que limitam o dia-a-dia. Com o CRM pretende-se aperfeiçoar
essas tecnologias já existentes de formar amenizar as limitações causadas por doenças ou
seqüelas que causam deficiência motora como: monoplegia, hemiplegia, paraplegia, tetraplegia e amputação.
O objetivo geral se desdobra nos seguintes objetivos específicos:
•
Desenvolver um equipamento capaz de reabilitar a coordenação motora de deficientes
que são portadores do grau máximo de paralisia do sistema locomotor humano.
•
Desenvolver um sistema de interpretação de sinais EEG.
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•
Planejar e projetar um sistema mecânico capaz de fornecer foça suficiente para realizar movimentos e manter o usuário em equilíbrio corporal.
2.6 Procedimento
Inicialmente os pesquisadores realizaram um estudo sobre os equipamentos que
possuam semelhança ao CRM. Posteriormente serão realizadas pesquisas buscando encontrar as principais limitações e barreiras que impossibilita os portadores de deficiência motora
realizar movimentos comuns no seu cotidiano.
Través dos resultados obtidos nas pesquisas e estudos realizados, os pesquisadores
desenvolveram um protótipo, que auxiliará os deficientes de coordenação motora no seu diaa-dia.
2.7 Material a ser utilizado
 Servos motores industriais.
 Hardwares.
 Ligas metálicas.
 Sensores EEG.
2.8 Referências
G1, 23,9% dos brasileiros declaram ter alguma deficiência, diz IBGE. 10, Abril
<http://g1.globo.com/brasil/noticia/2012/04/239-dos-brasileiros-declaram-ter-algumadeficiencia-diz-ibge.html>
ROSÁRIO, João. Princípios de Mecatrônica: Modelagem Cinemática de Robôs. São Paulo:
Prentice Hall, 2005.
HALLIDAY, David. Física 1: Mecânica.4ª ed.: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, 1996.
NISE, Norma. Engenharia de Sistema de Controle: Estabilidade. 5ªed.: Califórnia, 2002.
3. CRONOGRAMA DE ATIVIDADES
(relativo ao período de março/2014 a fevereiro/2015)
MÊS
MARÇO
ABRIL
ATIVIDADE
Estudo sobre as principais próteses utilizadas
para reabilitação motora.
Pesquisa sobre as barreiras que limitam ou
dificultam o uso de próteses.
OBSERVAÇÕES
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MAIO
JUNHO
JULHO
AGOSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
DEZEMBRO
JANEIRO
FEVEREIRO
MARÇO
Pesquisa e analise sobre os mecanismos de
comunicação entre o usuário e o equipamento.
Analise de dos resultados obtidos em seguida
propor soluções para os problemas encontrados.
Pesquisa sobre mecanismo de interpretação
de sinais Eletroencefalografia.
Projetar soluções para os problemas encontrados nas pesquisas anteriores.
Desenvolver protótipo, aplicando os resultados obtidos nas pesquisas anteriores.
Desenvolver protótipo, aplicando os resultados obtidos nas pesquisas anteriores.
Desenvolver protótipo, aplicando os resultados obtidos nas pesquisas anteriores.
Desenvolver protótipo, aplicando os resultados obtidos nas pesquisas anteriores.
Analise dos resultados obtidos.
Correção dos problemas encontrados anteriormente.
Seminário de Iniciação Científica
Parte mecânica e robótica.
Parte mecânica e robótica.
Interface homem-maquina.
Interface homem-maquina.
Montes Claros, ..... de .......................... de 2014
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Assinatura do(a) orientador(a)