CITI-USP
Centro Interdisciplinar em
Tecnologias Interativas
Núcleo de Apoio à Pesquisa da USP
Categoria Centro de Instrumentação 2012
Parte 1
Estratégia
Tal disponibilidade implica no objetivo de agregação
de pesquisadores de reconhecida credibilidade
científica Internacional e a existência de recursos
tecnológicos de ponta (“cutting edge technologies”).
Foco de atuaçãoAs tecnologias interativas compreendem duas
áreas importantes de pesquisa:
Meios Eletrônicos Interativos
Interação Humano-Computador
Subareas:
Computação Visual (graphics, imaging, VR, AR)
Design & Usabilidade
Engenharia de áudio
Consumer electronics
novos materiais
dentre outras ....
Conceitos-ChaveUsina de Idéias (”Think-tank”)
organizações que produzem pesquisas, análises e conselhos orientados a política de temas domésticos e internacionais com a tentativa de executar decisões bem informadas sobre a política pública em questão.
FabLab (Fábrica-Laboratório).
O conceito FabLab foi proposto originalmente por Neil Gershenfeld do MIT, e tem fortes ligações com as atividades de pesquisa científica e inovação tecnológica, em torno da possibilidade emergente de permitir às pessoas comuns não apenas aprender sobre ciência e engenharia, mas também desenvolverem projetos que gerem produtos relevantes para a melhoria da qualidade de suas vidas.
Tecnologias Assistivas
Universidade de São Paulo
Escola Politécnica
Laboratório de Sistemas Integráveis
Prof. Dr. Marcelo Knorich Zuffo
Parte 2
Tecnologias Assistivas
Módulo de Controle Inteligente para Cadeira de Rodas motorizadas
GenVirtual
NeuroR
Jogos Educativos
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Convênio:
Desafio:
Nacionalizar a eletrônica utilizada nas cadeiras de rodas motorizadas
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas MotorizadasCenário Atual:
Cadeiras de rodas motorizadas fabricadas no Brasil são
montadas com módulos de controle e motores importados.
Os modelos são básicos e oferecem somente a opção de
comando da cadeira com as mãos.
A alternativa de guiar a cadeira usando interface de toque,
sopro, queixo, botões e outros, não existe, excluindo,
assim, pessoas tetraplégicas, com distrofia muscular
progressiva (DMP), dentre outras graves sequelas motoras.
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Objetivo:
Desenvolvimento de uma solução nacional ao controle de cadeiras de rodas motorizadas ampliando o acesso as mesmas, uma vez que, hoje, os custos são altíssimos e, muitas vezes, inacessíveis.
Além da concepção do módulo de controle, o projeto prevê o desenvolvimento de um módulo de potência e de diferentes interfaces Humano-Computador.
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Módulo de Controle
Pode ser considerado o “cérebro” do projeto, uma vez que é o responsável por traduzir os comandos realizados nas interfaces de entrada, como joystick, chaves, toque e sopro.
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Módulo de Controle Características:
Controla o movimento da cadeira
Controla microcomputadores, através do mouse por comunicação USB ou Bluetooth.
Funciona como controle remoto universal e permite controlar por infravermelho dispositivos como televisão, DVD, Home Theater, etc.
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Módulo de potência
É o circuito responsável pelas etapas de alta corrente, mesma tecnologia utilizada em veículos elétricos.
09/09/09
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Controle de chaves pequeno
Para pessoas com um grau de distrofia que compromete a interação com um joystick, é indicado o uso do controle de chaves.
A interface permite que a pessoa escolha as direções e os sentidos da cadeira com o simples acionamento das chaves.
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Controle de chaves grande
Permite o reposicionamento das teclas para que o usuário adapte o controle às suas necessidades.
Interface de toqueInterface para controle com toque suave “touch”,
ideal para pessoas que não têm força nos dedos.
Módulo de Controle Inteligente para
Cadeira de Rodas Motorizadas
Interface de soproO dispositivo de sopro controla as direções, os
sentidos e acessa a configuração da cadeira através do sopro ou sucção.
Foi desenvolvida para pessoas com movimentos extremamente limitados.
O display apresenta uma escala visual do sopro ou sucção, facilitando o uso do dispositivo.
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Musicoterapia
• Execução de instrumentos musicais aumentam o rendimento em sessões de reabilitação física– Estimular o indivíduo a usar os MMSS e
proporcionar estabilidade de tronco.
• O uso de instrumentos Musicais adaptados– Melhora o desempenho físico.
– Auxilia em situações de baixa destreza manual.
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Cenário Atual
• Mesmo com todos esses recursos musicais deacessibilidade na área de Musicoterapia, aindaexistem algumas lacunas a serem preenchidas:
– Os instrumentos musicais adaptados são confeccionados por encomenda pelo musicoterapêuta e, portanto, em apenas uma unidade para o setor de Musicoterapia.
– Alguns recursos suprem apenas as necessidades de algumas deficiências específicas.
– Custo para fabricação e aquisição dos equipamentos.
– Dificuldade em dar continuidade ao tratamento em domicílio.
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Alternativa:
Uso de um recurso de Baixo Custo para uso domiciliar (GenVirtual).
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Compositor de Melodias com RA
• Cartões com símbolos musicais feitos de papel sãotransformados em elementos musicais assistivos (notasmusicais: Dó, Ré, Mi, Fá, Sol, Lá e Si)
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Compositor de Melodias com RA
• Cartões com símbolos musicais feitos de papel sãotransformados em elementos musicais assistivos(Instrumentos Musicais de corda, sopro e percussão)
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Compositor de Melodias com RA
• Cartões Auxiliares (gravador, tocador e cronômetro)
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Vantagens:– Cartões feitos de papel que podem ser impressos em diversos
tamanhos e não precisa esterilização.
– Software Livre para uso em clínicas, hospitais e domicílio.
– Sistema fácil de usar e intuitivo
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Jogo da Memória (Genius)
• Siga–sons–e-cores
GENIUS DA ESTRELA JOGO DE MEMÓRIA MUSICAL DO
GENVIRTUAL
Possui 4 botões coloridos. Possibilidade de adicionar ou remover
elementos virtuais (botões).
Botões em posições fixas em formato de
disco voador.
Possibilidade de utilizar os marcadores
em diferentes tamanhos e em diferentes
posicionamentos.
Sons eletrônicos. Sons de notas musicais (Dó, Ré, Mi, Fá,
Sol, Lá e Si).
Sons invariantes. Possibilidade de alterar o timbre dos
sons (piano e flauta).
Sequência sonora randômica. Possibilidade de criar sequência sonora
ou musical.
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Recursos Motivacionais
Atratividade executar sons de
instrumentos
musicais por meio da
manipulação de
objetos virtuais 3D
Interatividade planejamento das atividades musicais, uso das mãos
sem auxílio de aparatos ou adaptações.
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Recursos Motivacionais
AcessibilidadeSimples, intuitivo e de fácil assimilação.
A manipulação é igual para todos.
Atividades para membros superiores e inferiores
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Implantação na AACD:
• Sessões de Musicoterapia
• Crianças com Paralisia Cerebral
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Implantação na ABDIM:
• Crianças com Distrofia Muscular
GenVirtual – Sistema de Realidade Aumentada
Musical para Reabilitação Física e Cognitiva
Implantação no National Yakumo Hospital - província de Hokkaido (norte do Japão)
• Crianças com Distrofia Muscular
NeuroR – Sistema para Reabilitação de Membros
Superiores para Pessoas vítimas de AVC
Cenário Atual• Acidente vascular encefálico (AVE) é considerado o principal
motivo de incapacidade física em adultos, em todo o mundo (OVANDO, 2009).
• AVE é a terceira causa de morte em todo mundo, atrás das doenças do coração e câncer (AMERICAN HEART ASSOCIATION, 2009 ).
• Nos EUA, a cada 40 segundos, uma pessoa sofre um AVE.• Provoca paralisia ou fraqueza no lado do corpo oposto ao da
lesão, gerando déficits no movimento do membro superior e na marcha.
NeuroR – Sistema para Reabilitação de Membros
Superiores para Pessoas vítimas de AVC
Objetivo
• Desenvolver um aparato tecnológico para investigar se a percepção visual da movimentação de um braço virtual tridimensional, sobreposto à imagem do paciente neurológico e conectado ao ombro substituindo o braço real lesado, pode afetar positivamente a reabilitação motora deste membro comprometido.
NeuroR – Sistema para Reabilitação de Membros
Superiores para Pessoas vítimas de AVC
Flexão de ombro Adução de ombro
NeuroR – Sistema para Reabilitação de Membros
Superiores para Pessoas vítimas de AVC
Braço bom Braço plégico Braço bom Braço plégico
Jogos Educativos para Apoiar o Processo de
Aprendizagem sobre a Doença
Distrofia Muscular de Duchenne (DMD)
Cenário Atual• A DMD é uma doença hereditária caracterizada pela
progressiva e irreversível degeneração da musculatura esquelética, resultando em uma fraqueza muscular generalizada. Afeta meninos numa incidência de 1(um) em cada 3.500 nascidos vivos.
• No Brasil, a expectativa de vida de pessoas com DMD, varia entre 18 a 25 anos, e com vários casos de sobrevida acima da terceira década de vida.
Jogos Educativos para Apoiar o Processo de
Aprendizagem sobre a Doença
Distrofia Muscular de DuchenneCenário Atual• A abordagem de uma doença complexa, como a DMD requer
comunicação efetiva para a transmissão de informação e cuidados de saúde.
• Como é uma doença crônica de caráter progressivo e as primeiras manifestações clínicas estão presentes a partir dos três anos de idade, é complicada uma orientação focada no tratamento.
• Portanto, nos primeiros sinais e sintomas e no fechamento do diagnóstico, todas as ações de orientação incluindo o estímulo ao aconselhamento genético são direcionados aos pais e familiares da criança com DMD.
Jogos Educativos para Apoiar o Processo de
Aprendizagem sobre a Doença
Distrofia Muscular de Duchenne
Cenário Atual• A partir dos seis anos de idade podemos pensar em
estratégias para passar algum conhecimento sobre a doença, principalmente para atingir uma maior aderência e compreensão da criança na sua rotina de tratamento.
Foi essa a motivação da equipe de Terapia Ocupacional da ABDIM e do LSI em criar um jogo eletrônico educativo, denominado DuchsVille, inovando estratégias de ensino-aprendizagem sobre a doença DMD e chamar atenção para as principais intervenções relacionadas ao tratamento que devem ser adotadas no cotidiano.
Jogos Educativos para Apoiar o Processo de
Aprendizagem sobre a Doença
Distrofia Muscular de Duchenne
Capítulo Nutrição
• Jogo que permite às crianças um reforçar sobre os alimentos que devem ser consumidos diariamente e aqueles que devem ser evitados.
Jogos Educativos para Apoiar o Processo de
Aprendizagem sobre a Doença
Distrofia Muscular de Duchenne
Capítulo Reabilitação
• Orientar sobre a importância de alongar os músculos diariamente e como utilizar as órteses (equipamentos de reabilitação) corretamente.
Recursos de Acessibilidade para os Laptops
Educacionais do Projeto UCA (Um Laptop por
Aluno) Projeto CNPq
Etapa I: Levantamento de requisitos de acessibilidade nos laptops educacionais– Questionários foram aplicados nas escolas do UCA para levantar as necessidades
de adaptações nos laptops.
Etapa II: Mapeamento de tecnologias assistivas existentes – Foram levantados 89 recursos de acessibilidade incluindo adaptações
físicas ou órteses, adaptações de hardware e adaptações de software.
– Alguns destes recursos levantados foram testados em 3 sistemas operacionais do Laptop UCA: Metasys, Ubuntuca e Linuxacessivel. Melhores resultados foram com S.O. Linuxacessivel.
Recursos de Acessibilidade para os Laptops
Educacionais do Projeto UCA (Um Laptop por
Aluno) Projeto CNPq
Etapa III: Adequação e/ou desenvolvimento de tecnologias assistivas para os laptops educacionais – Para alguns itens de acessibilidade prioritários foi necessário adequar e/ou
desenvolver alguns dos recursos para uso nos laptops do UCA.
Etapa IV: Testes e Avaliação das tecnologias livres nos laptops educacionais – Um conjunto de recursos de acessibilidade está sendo testado nas
escolas com professores e crianças com deficiência.
Etapa V: Divulgação dos Resultados
Recursos de Acessibilidade para os Laptops
Educacionais do Projeto UCA (Um Laptop por
Aluno) Projeto CNPq