Sistema de procesamiento de actividad eléctrica muscular y señales cinemáticas asociadas al riesgo de lesión de espalda en puestos de trabajo

En la presente investigación, se diseñó e implementó un sistema para el procesamiento de señales cinemáticas y bioeléctricas, con el propósito de evaluar de manera objetiva el riesgo de lesión de espalda en puestos de trabajo. El sistema propuesto integra tecnologías de captura de movimiento para la...

Full description

Autores:: Hernández Salazar, Karoll Liseth

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Universidad Autónoma de Occidente

Repositorio:: RED: Repositorio Educativo Digital UAO

Idioma:: spa

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description	En la presente investigación, se diseñó e implementó un sistema para el procesamiento de señales cinemáticas y bioeléctricas, con el propósito de evaluar de manera objetiva el riesgo de lesión de espalda en puestos de trabajo. El sistema propuesto integra tecnologías de captura de movimiento para la medición de señales cinemáticas, a partir del procesamiento de imágenes mediante el método de Flujo Óptico, sensores de electromiografía de superficie (EMG) para medir la activación muscular y sensores de electrocardiografía (ECG) para la valoración del esfuerzo físico basado en el criterio de Frimat. A través del protocolo de comunicación Message Queue Telemetry Transport (MQTT), se garantiza la transmisión eficiente de los datos en tiempo real, permitiendo la integración de un sistema de monitoreo ergonómico. La verificación del sistema desarrollado se lleva a cabo mediante la comparación de los datos obtenidos con los del modelo de referencia (Motive Capture - OptiTrack), demostrando una precisión adecuada en la medición de desplazamientos y rotaciones angulares aplicados a la ecuación de NIOSH, con un error promedio menor al 10% durante el levantamiento de carga. En cuanto a la toma de frecuencia cardiaca, los resultados obtenidos son acordes para la implementación del criterio de Frimat, mientras que con el EMG capturado se logra observar adecuadamente la activación eléctrica muscular durante la ejecución de la tarea.
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El sistema propuesto integra tecnologías de captura de movimiento para la medición de señales cinemáticas, a partir del procesamiento de imágenes mediante el método de Flujo Óptico, sensores de electromiografía de superficie (EMG) para medir la activación muscular y sensores de electrocardiografía (ECG) para la valoración del esfuerzo físico basado en el criterio de Frimat. A través del protocolo de comunicación Message Queue Telemetry Transport (MQTT), se garantiza la transmisión eficiente de los datos en tiempo real, permitiendo la integración de un sistema de monitoreo ergonómico. La verificación del sistema desarrollado se lleva a cabo mediante la comparación de los datos obtenidos con los del modelo de referencia (Motive Capture - OptiTrack), demostrando una precisión adecuada en la medición de desplazamientos y rotaciones angulares aplicados a la ecuación de NIOSH, con un error promedio menor al 10% durante el levantamiento de carga. En cuanto a la toma de frecuencia cardiaca, los resultados obtenidos son acordes para la implementación del criterio de Frimat, mientras que con el EMG capturado se logra observar adecuadamente la activación eléctrica muscular durante la ejecución de la tarea.In this research, a system for the processing of kinematic and bioelectrical signals was designed and implemented, with the purpose of objectively evaluating the risk of back injury in the workplace. The proposed system integrates motion capture technologies for the measurement of kinematic signals, based on image processing using the Optical Flow method, Surface electromyography (EMG) sensors to measure muscle activation and electrocardiography (ECG) sensors for the evaluation of physical effort based on the Frimat criterion. Through the Message Queue Telemetry Transport (MQTT) communication protocol, the efficient transmission of data in real time is guaranteed, allowing the integration of an ergonomic monitoring system. The verification of the developed system is carried out by comparing the data obtained with those of the reference model (Motive Capture - OptiTrack), demonstrating adequate accuracy in the measurement of displacements and angular rotations applied to the NIOSH equation, with an average error of less than 10% during the lifting of the load. As for the heart rate acquisition, the results obtained are in accordance with the implementation of the Frimat criterion, while the EMG captured allows adequate observation of the electrical muscle activation during the execution of the taskProyecto de grado (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Biomédico(a)77 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería y Ciencias BásicasCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/closedAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_14cbSistema de procesamiento de actividad eléctrica muscular y señales cinemáticas asociadas al riesgo de lesión de espalda en puestos de trabajoTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85[1] C. 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