INTERFAZ HUMANO- COMPUTADORA BASADA EN IMAGEN PARA CONTROLAR DISPOSITIVOS QUE FACILITEN LA ASISTENCIA DE PERSONAS CON DISCAPACIDADES MOTORAS SEVERAS

MARÍA ELISA PEREZ BERENGUER

Elisa Perez

Lugar: San Juan; Año: 2010 p. 143

978-987-05-9038-5

El desarrollo de esta tesis se enmarca en la Ingeniería de Sistemas de Control, más específicamente en los Sistemas de Tecnologías de Asistencia. Las tecnologías de asistencia presentan un campo de aplicación importante generando un impacto creciente en el sentido de brindar a personas con discapacidades la posibilidad de ser integradas a la sociedad en distintos aspectos: educación, trabajo, familia, etc. Se trabajó en el desarrollo de interfaces basadas en visión para comandar diferentes dispositivos y de esta manera, proporcionar a las personas con discapacidades una manera alternativa de comunicarse con su entorno. Se propone la utilización de las interfaces basadas en visión desarrolladas de dos formas diferentes: a) Aplicaciones basadas en el manejo del puntero del mouse; y b) Aplicaciones relacionadas con la robótica de asistencia, más específicamente, con el manejo de robots y sillas de ruedas robóticas. Con respecto a las aplicaciones basadas en el manejo del puntero del mouse se desarrollaron diferentes algoritmos de visión artificial que realizan el seguimiento de la cara, la mano o el pie. De esta manera se implementaron tres modalidades diferentes de interfaces basadas en visión para comandar el movimiento del cursor en pantalla brindando diferentes alternativas de interacción con la computadora. Las interfaces desarrolladas trabajan en tiempo real, y las principales características de los algoritmos propuestos radican en su robustez ante las diferentes condiciones de iluminación y bajo costo computacional. Además, su implementación resulta de bajo costo ya que solo necesita de una webcam convencional y dos switches de presión para realizar los clics del mouse. Estas interfaces fueron evaluadas con chicos que poseen parálisis cerebral. Con respecto a las aplicaciones relacionadas con la robótica de asistencia, se desarrolló un algoritmo basado en visión que sigue en tiempo real la posición y orientación de la mano y de la cabeza en el espacio. La primera interfaz basada en visión se aplicó a comandar la navegación de un robot móvil. La segunda interfaz desarrollada se implementó para comandar una silla de ruedas robótica. Se implementaron distintos algoritmos de control (uno basado en el modelo cinemático y otro basado en el modelo dinámico) y se presentan resultados experimentales. Además se desarrolló una interfaz hombre-máquina que realiza el seguimiento de la cabeza en el espacio, permitiendo obtener el ángulo de rotación de la cabeza respecto de dos de sus ejes. Esta interfaz realiza la fusión entre los ángulos obtenidos mediante una VBI y un sensor inercial. El desempeño de la interfaz propuesta se evaluó mediante su aplicación en el comando de una silla de ruedas robótica.