FaceNav Diseño de un dispositivo asistencial de interacción gestual adaptable para usuaria con cuadriparesia espástica
El documento contiene información contextual del panorama de la discapacidad, gráficos informativos y técnicos, imágenes ilustrativas y capturas, adicionalmente incluye anexos que contienen documentación relevante, tablas y diagramas para un entendimiento mas detallado acerca de la aplicación y su i...
- Autores:
-
Prada Quiroga, Sebastian
Monroy Castellanos, Juan Esteban
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/5749
- Palabra clave:
- FaceNav - Interacción gestual
Cuadriparesia espástica - Interacción gestual
Tecnología asistencial
Machine learning
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Gesture control
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Dispositivo asistencial
Control gestual
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El documento contiene información contextual del panorama de la discapacidad, gráficos informativos y técnicos, imágenes ilustrativas y capturas, adicionalmente incluye anexos que contienen documentación relevante, tablas y diagramas para un entendimiento mas detallado acerca de la aplicación y su impacto. |
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Prada Quiroga, S. & Monroy Castellanos, J. E. (2025). FaceNav: Diseño de un dispositivo asistencial de interacción gestual adaptable para usuaria con cuadriparesia espástica. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5749 |
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P. Ferraro, Historia de la discapacidad. Fundación Cátedra Iberoamericana, [Online]. Disponible en: https://fci.uib.es/Servicios/libros/articulos/di_nasso/Historia.cid220290 Naciones Unidas. Convención sobre los Derechos de las Personas con Discapacidad. 2006. Disponible en: https://www.un.org/esa/socdev/enable/documents/tccconvs.pdf Organización Mundial de la Salud. World Report on Disability. Ginebra, Suiza: OMS, 2011.[Online]. Available: https://extranet.who.int/agefriendlyworld/wp-content/uploads/2014/06/WHO-World-Report-on-Disability-Spanish.pdf Departamento Administrativo Nacional de Estadística DANE, “PANORAMA GENERAL DE LA DISCAPACIDAD EN COLOMBIA,” [Online], 2018. Available: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/discapacidad/Panorama-general-de-la-discapacidad-en-Colombia.pdf Naciones Unidas. Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible. 2015. Disponible en: https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/agenda-2030 Departamento Nacional de Planeación, Gobierno de Colombia, “PLAN NACIONAL DE DESARROLLO COLOMBIA POTENCIA MUNDIAL DE LA VIDA. 2022-2026,” [Online]. Available: https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/Prensa/Publicaciones/plan-nacional-de-desarrollo-2022-2026-colombia-potencia-mundial-de-la-vida.pdf D. Lermen, J. L. Buitrago, J. C. Martínez, A. Laverde, y M. Cardenas, “BASES Y PROPUESTAS PARA LA PARTICIPACIÓN DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD EN LA AGENDA PÚBLICA 2024-2027,” [Online], 2023. Available: https://conalivi.org/wp-content/uploads/2023/06/Bases_y_propuestas_discapacidad_planes_desarrollo_2024_2027.pdf Ministerio de Salud y Protección Social. Resolución 1239 de 2022. [Online]. Disponible en: https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=199964 Normativa técnica colombiana (NTC). NTC-ISO 9999. [Online]. Available: https://es.scribd.com/document/463695007/NTC-ISO9999 Real Patronato sobre Discapacidad, “Productos de apoyo extraídos de la norma UNE EN ISO 9999:2017 Productos de apoyo para personas con discapacidad,” [Online], 2022. Available: https://www.rpdiscapacidad.gob.es/ayudas/PRL/ANEXO_IV_20221201.pdf International Standard Organization (ISO). ISO 9241-171:2008. [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/39080.html International Standard Organization (ISO). ISO 13407. [Online]. Available: https://www.ash-consulting.com/ISO13407.pdf Normativa técnica colombiana (NTC). NTC-ISO 13485. [Online]. Available: https://www.ins.gov.co/Normatividad/LineamientosGuiasProcedimiento/NTC-ISO%2013485-2006.pdf Intertek. IEC 60601: Normas para la Seguridad de Productos Médicos. [Online]. Available: https://www.intertek.es/equipos-medicos/seguridad-iec-60601/ DANE. Ley 361 de 1997. [Online]. Available: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/discapacidad/marco_legal.pdf Ministerio de salud de Colombia. Ley estatutaria 1618 de 2013. [Online]. Available: https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/Lists/BibliotecaDigital/RIDE/DE/PS/documento-balance-1618-2013-240517.pdf Ministerio de educación. Ley 115 de febrero 8 de 1994. [Online]. Available: https://www.mineducacion.gov.co/1621/articles-85906_archivo_pdf.pdf Secretaría del senado. Ley 1221 de 2008. [Online]. Available: http://www.secretariasenado.gov.co/senado/basedoc/ley_1221_2008.html Secretaría del senado. Ley 1237 de 2008. [Online]. Available: http://www.secretariasenado.gov.co/senado/basedoc//ley_1237_2008.html Google. Guía de soluciones de MediaPipe. [Online]. Available: https://ai.google.dev/edge/mediapipe/solutions OpenCV. OpenCV. [Online]. Available: https://opencv.org/ Google AI. MediaPipe Face Mesh. [Online]. Available: https://github.com/google-ai-edge/mediapipe/blob/master/docs/solutions/face_mesh.md Dr. George Bebis. The geometry of perspective projection. [Online]. Available: https://www.cse.unr.edu/~bebis/CS791E/Notes/PerspectiveProjection.pdf Prof. J. Ponce, Princeton computer science. Computer vision, cameras and projections. [Online]. Available: https://www.cs.princeton.edu/courses/archive/fall08/cos429/CourseMaterials/lecture4/lecture_cameras_projections.pdf Electrical, Computer and Systems Engineering (ECSE). Perspective geometry. [Online]. Available: https://sites.ecse.rpi.edu/~qji/CV/perspective_geometryX.pdf Google AI, "Guía de detección de puntos de referencia faciales," Google AI Edge, 2024. [En línea]. Available: https://ai.google.dev/edge/mediapipe/solutions/vision/face_landmarker?hl=es-419. |
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Gallo Sánchez, Luisa Fernandaf8602bef-503b-4e3b-870e-b3e05369185e-1Prada Quiroga, Sebastian919a817e-f698-44f7-9dbe-73998f837bdc-1Monroy Castellanos, Juan Estebancd1e5c5f-8ab8-4494-a203-15b4018c882f-1Gutiérrez González, Rodolfo José88eba0b3-a551-4323-b492-f921f01ccd25600D+TEC2025-09-30T16:14:53Z2025-09-30T16:14:53Z2025El documento contiene información contextual del panorama de la discapacidad, gráficos informativos y técnicos, imágenes ilustrativas y capturas, adicionalmente incluye anexos que contienen documentación relevante, tablas y diagramas para un entendimiento mas detallado acerca de la aplicación y su impacto.Este presente documento corresponde al trabajo de grado de Sebastian Prada Quiroga y Juan Esteban Monroy Castellanos quienes bajo tutoría de la Ing. Luisa Fernanda Gallo Sánchez elaboraron el diseño e implementación de un dispositivo asistencial para personas con movilidad reducida, donde a través de gestos faciales y una interfaz interactiva poder acceder a una gran variedad de herramientas del equipo de cómputo. De esta manera garantizando oportunidades de expresion comunicativa y artística.This document presents a degree's work by Sebastian Prada Quiroga and Juan Esteban Monroy Castellanos, under the engineer Luisa Fernanda Gallo supervision. The document focuses on design, development, and implementation of a facial gesture assistive device made for people with reduced mobility. Through facial gestures, the users can access a wide range of computer functions, enabling them to enhance their communication skills and develop greater independence in the always growing digital environment.PregradoIngeniero ElectrónicoLa metodología utilizada esta enfocada en el estilo "Design Thinking", donde se busca diseñar, elaborar y implementar un dispositivo asistencial centrado en el usuario. En el caso del presente trabajo de grado se realizó una ruta metodológica de 5 fases: Fase I - Investigación Preliminar: Corresponde a la investigación de la contextualización del panorama de la discapacidad, normativas en los dispositivos asistenciales, dispositivos asistenciales existentes y sus tecnologías. De esta manera permite el diseño de un dispositivo adaptable a las necesidades de los participantes del proyecto. Fase II - Elaboración de prototipos preliminares: Una vez identificadas las necesidades reflejadas en la problemática y algunas soluciones, se realizaron una serie de prototipos enfocados a ofrecerse como alternativas. Fase III - Trabajo de campo: Con los prototipos listos la siguiente fase fue la implementación en un escenario real, todo esto sujeto a posibles modificaciones para llegar a la solución final FaceNav Fase IV - Refinamiento y optimización: Con base a la retroalimentación de los usuarios con base a sus percepciones en el dispositivo, se realizaron modificaciones que permitieron mejorar de manera progresiva el programa. Fase V - Evaluación, Resultados y Conclusiones: Como culminación del proyecto se realizaron evaluaciones cualitativas y cuantitativas al dispositivo midiendo su progreso así como los impactos positivos generados. Esta ruta metodológica se realizó enfocada a evaluar contínuamente la transformacion del dispositivo, de una idea a una solución terminada y funcional.1. Introducción .... 1 2. Descripción del problema, justificación y metodología .......... 1 2.1 Antecedentes, planteamiento del problema y justificación ....... 1 2.1.1 Antecedentes, perspectiva histórica y social de la discapacidad .......... 1 2.1.2 Planteamiento del problema ....... 2 2.1.3 Justificación ....... 2 2.2 Objetivos ........ 3 2.2.1 Objetivo general ....... 3 2.2.2 Objetivos específicos ...... 3 2.3 Metodología ..... 4 3. Estado del arte y revisión de literatura .....4 3.1 Contextualización sobre el panorama actual de la discapacidad ... 4 3.1.1 Clasificación de la discapacidad ..... 5 3.1.2 Condiciones socioeconómicas de la discapacidad ..... 5 3.2 Población o discapacidad objetivo ..... 6 3.2.1 Pacientes voluntarios del trabajo de grado ..... 6 3.2.2 Importancia de la comunicación en la población objetivo ..... 6 3.3 Investigación en tecnologías asistenciales para movilidad reducida ..... 6 3.4 Análisis de sistemas aumentativos y alternativos de comunicación (SAAC) .... 7 3.4.1 ¿Qué es un sistema aumentativo y alternativo de comunicación (SAAC)? .... 7 3.5 Reporte de análisis normativo de tecnologías asistenciales de lectura de gestos 8 3.5.1 Marco legal internacional ...... 8 3.5.2 Marco legal nacional ...... 9 4. Desarrollo del dispositivo ..... 9 4.1 Prototipos software preliminares ..... 9 4.1.1 Prototipos iniciales desarrollados ..... 9 4.1.2 Fundamentos para el desarrollo del software ..... 12 4.1.3 Bitácora de diseño de software ..... 18 4.1.4 Pruebas de usabilidad antes del trabajo de campo ..... 20 5. Trabajo de campo y validación ..... 21 5.1 Procedimientos y estrategias de implementación ..... 21 5.2 Diseño y desarrollo durante el trabajo de campo ..... 22 5.2.1 Construcción de la interfaz gráfica del software ..... 22 5.2.2 Desarrollo de hardware complementario ..... 30 5.3 Implementación del dispositivo y ajustes iniciales ..... 32 5.3.1 Seguimiento en contexto real ..... 33 6. Evaluación, resultados y conclusiones ..... 36 6.1 Evaluación integral del proceso de implementación ..... 37 6.1.1 Evaluación de la experiencia de uso ..... 37 6.1.2 Evaluación de la precisión en la detección gestual ..... 38 6.1.3 Registros y análisis de tiempos de respuesta ..... 39 6.1.4 Pertinencia de la ruta metodológica utilizada ..... 40 6.2 Resultados relevantes ..... 40 6.2.1 Avances en inclusión digital y empoderamiento tecnológico .... 41 6.2.2 Efectos del dispositivo en la comunicación e interacción social ...... 41 6.2.3 Innovación y personalización en el diseño adaptativo ..... 42 6.2.4 Validación del sistema en contexto real ..... 44 6.3 Conclusiones generales del proyecto ..... 45 6.3.1 Síntesis de logros alcanzados ..... 46 6.3.2 Principales aprendizajes del proceso ..... 47 6.3.3 Contribución a la accesibilidad tecnológica ..... 47 6.4 Retos, proyecciones y recomendaciones ..... 48 6.4.1 Retos identificados ..... 48 6.4.2 Proyecciones y recomendaciones ..... 49 5. Referencias bibliográficas ..... 53 6. Anexos ..... 56FaceNav consiste en una aplicación descargable en una computadora con cámara, ya sea integrada o USB. A través de la cámara podrá detectar gestos faciales del usuario y con base a estos mismos podrá controlar el cursor del equipo. Adicionalmente existe una interfaz (GUI) interactiva que permite al usuario explorar una gran variedad de opciones adicionales como herramientas, acceso a plataformas y control por comando de voz.62 páginasapplication/pdfPrada Quiroga, S. & Monroy Castellanos, J. E. (2025). FaceNav: Diseño de un dispositivo asistencial de interacción gestual adaptable para usuaria con cuadriparesia espástica. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5749https://hdl.handle.net/20.500.12313/5749spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería ElectrónicaP. Ferraro, Historia de la discapacidad. Fundación Cátedra Iberoamericana, [Online]. Disponible en: https://fci.uib.es/Servicios/libros/articulos/di_nasso/Historia.cid220290Naciones Unidas. Convención sobre los Derechos de las Personas con Discapacidad. 2006. Disponible en: https://www.un.org/esa/socdev/enable/documents/tccconvs.pdfOrganización Mundial de la Salud. World Report on Disability. Ginebra, Suiza: OMS, 2011.[Online]. Available: https://extranet.who.int/agefriendlyworld/wp-content/uploads/2014/06/WHO-World-Report-on-Disability-Spanish.pdfDepartamento Administrativo Nacional de Estadística DANE, “PANORAMA GENERAL DE LA DISCAPACIDAD EN COLOMBIA,” [Online], 2018. Available: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/discapacidad/Panorama-general-de-la-discapacidad-en-Colombia.pdfNaciones Unidas. Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible. 2015. 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