Diseño de un prototipo de juguete para niños con discapacidad en miembros superiores

El objetivo de este proyecto fue desarrollar un juguete electro-mecánico de realidad aumentada, controlado de manera electromiográfica, con la posibilidad de visualización3D, para niños con discapacidad motora en las extremidades superiores; el diseño partió de realizar ingeniería inversa a un jugue...

Full description

Autores:
Galeano Portela, Andrés Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5014
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5014
Palabra clave:
Juguetes para niños con discapacidad
Señales electromiográficas
Robótica
Juguete
Control digital
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Myo Armband
Raspberry
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Biomedical
Digital control
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description El objetivo de este proyecto fue desarrollar un juguete electro-mecánico de realidad aumentada, controlado de manera electromiográfica, con la posibilidad de visualización3D, para niños con discapacidad motora en las extremidades superiores; el diseño partió de realizar ingeniería inversa a un juguete convencional robotizado comercializado como Robosapien en sus primeros modelos, de la empresa Wowwee (WowWee, 2019), la cual se especializa en juguetes robóticos a radiocontrol. A este Robot, se le remplaza su tarjeta principal por una Raspberry Pi, de manera que se cambió un control fijo por uno programable. Luego para el mecanismo de conexión, se implementó una comunicación inalámbrica vía bluetooth y utilizando la pulsera Myo armband de la compañía productora y comercializadora North (Myo Developerblog, 2016), la cual a partir de la captura de señales provenientes de electrodos y acelerómetros, permite reconocer gestos de las manos con los cuales se realiza el control del robot. Para generar una inmersión más agradable para el usuario se implantó una cámara digital en el dispositivo con el fin de poder obtener la visión desde la perspectiva del robot en realidad virtual usando unas gafas VR-Box.
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Luego para el mecanismo de conexión, se implementó una comunicación inalámbrica vía bluetooth y utilizando la pulsera Myo armband de la compañía productora y comercializadora North (Myo Developerblog, 2016), la cual a partir de la captura de señales provenientes de electrodos y acelerómetros, permite reconocer gestos de las manos con los cuales se realiza el control del robot. Para generar una inmersión más agradable para el usuario se implantó una cámara digital en el dispositivo con el fin de poder obtener la visión desde la perspectiva del robot en realidad virtual usando unas gafas VR-Box.The objective of this project was to develop an electro-mechanical toy of augmented reality, controlled in an electromiographic way, with the possibility of 3D visualization, for children with motor disabilities in the upper extremities; the design was based on reverse engineering a conventional robotic toy marketed as Robosapien in its first models of the company Wowwee (wowwee, s.f.), which specializes in robotic toys to radio control. This Robot has its main card replaced by a Raspberry Pi, so that a fixed control was replaced by a programmable one. Then for the connection mechanism, a wireless communication was implemented via Bluetooth and using the Myo armband bracelet of the production and marketing company North (Developers, 2016), which from the capture of signals from electrodes and accelerometers, allows recognizing hand gestures with which the control of the robot is performed. In order to generate a more pleasant immersion for the user, a digital camera was implanted in the device in order to be able to obtain the vision of the robot in virtual reality using VR-Box glasses.PregradoIngeniero ElectrónicoProblemática.....12 Estado del arte.....13 1. Referente teórico.....15 1.1 Robosapien X.....15 1.2 MYO Armband y conexión bluetooth.....15 1.3 Realidad virtual.....16 1.4 Realidad aumentada.....17 1.5 Vr-Box.....17 1.6 Arduino.....18 1.7 Raspberry Pi.....19 1.7.1 ROS.....19 1.7.2 Catkin.....20 1.8 App inventor.....20 2. Diseño.....21 2.1 MYO (Etapa titiritero).....21 2.1.1 Control con Arduino.....22 2.1.2 Control con Raspberry pi 3.....27 2.2 VR-Box (inmersión didáctica 3D).....30 2.2.1 Captura de Video.....31 2.2.2 Trasmisión de video.....31 2.2.3 Visualización en gafas VR-Box.....33 2.3 Costos.....36 3. Pruebas y Resultados.....36 3.1 Pruebas de Locomoción.....37 3.2 Pruebas de Visualización.....40 3.3 Validación con público.....42 3.3.1 Validación con usuarios.....42 3.3.1.1 Primer usuario.....42 3.3.1.2 Segundo usuario.....44 3.3.1.3 Tercer usuario.....46 4. Conclusiones y Recomendaciones.....48 4.1 Conclusiones.....48 4.2 Recomendaciones.....49 Referencias.....51103 páginasapplication/pdfGaleano Portela, A. F.(2021).Diseño de un prototipo de juguete para niños con discapacidad en miembros superiores.[Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5014https://hdl.handle.net/20.500.12313/5014spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería ElectrónicaAdamsHand. (2016). La mano de ADAM: una prótesis transradial mioeléctrica de bajo costo que utiliza el brazalete Myo. Obtenido de instructables: http://www.instructables.com/id/ADAMS-Hand-a-Low-cost-Myoelectric- Transradial-Pros/Addaadah. (2019). Navegador de realidad virtual NOMone. Obtenido de Google : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.nomone.vrbrowser&hl=esAkhmadeev, K., Rampone, E., Yu, T., Aoustin, Y., & Le Carpentier, E. (2017). A testing system for a real-time gesture classification using surface EMG. IFAC- PapersOnLine, 50(1), 11498-11503. doi:https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.1602Basteris, A., & Contu, S. (2018). Software platforms for integrating robots and virtual environments. En R. Colombo, & V. Sanguineti (Edits.), Rehabilitation Robotics (págs. 159-173). doi:https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811995-2.00012-6Berengueras, J. M. (2018). Pokémon Go añadirá 80 nuevas criaturas esta semana. elPeriódico. Obtenido de elperiodico: https://www.elperiodico.com/es/tecnologia/20170215/pokemon-go-nuevos- actualizacion-5839511Cruz Martin, O., Hernández Meléndrez, D. E., & Pérez Inerárity, M. (2017). Bienestar en niños enfermos hospitalizados. 17(2), 396-414.Departamento Administratvo Nacional de Estadística. (2010). Discapacidad. Obtenido de http://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/demografia-y- poblacion/discapacidadDiseño Web y Gráfico. (2018). App Inventor 2. Obtenido de discorp: https://discorp.es/app-inventor-2-analisis-del-programa-para-crear-aplicaciones- android/GitHub. (2019). Temas y mensajes. Obtenido de https://github.com/roboTJ101/ros_myoGuiainfantil. (25 de 06 de 2018). Obtenido de Guiainfantil: https://www.guiainfantil.com/blog/517/los-mejores-juguetes-para-ninos-con- discapacidad.htmlincluyeme. (2015). Todo lo que se necesita saber sobre discapacidad motriz, [Blog]. 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