Repositório Digital

A- A A+

Sistema para análise de impacto na marcha humana

.

Sistema para análise de impacto na marcha humana

Mostrar registro completo

Estatísticas

Título Sistema para análise de impacto na marcha humana
Autor Bruxel, Yuri
Orientador Balbinot, Alexandre
Data 2010
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Elétrica.
Assunto Engenharia elétrica
[en] Accelerometry
[en] Data acquisition
[en] Digital signal processing
[en] Gait analysis
[en] Shock
[en] Transmissibility
[en] Vibration
Resumo Com o crescente interesse da sociedade pela prática de exercícios aeróbicos é importante compreender não só os seus benefícios como também o mecanismo das lesões envolvidas nessas modalidades. Durante a execução da marcha, a cada passo executado uma súbita desaceleração ocorre no instante de contato do pé com o solo gerando uma onda de choque que percorre todo o corpo. A exposição continuada a altos níveis de impacto tem sido relacionada a lesões como degeneração das articulações, dores nas costas, dores de cabeça e fraturas por estresse. Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema para aquisição de dados de aceleração utilizando acelerômetros de baixo custo (MEMS) para avaliação da marcha. Foram contempladas todas as etapas do processo, desde a calibração dos sensores, passando pelo projeto do condicionador de sinais e da plataforma de aquisição de dados. Posteriormente, foram elaboradas rotinas de processamento a fim de caracterizar o sinal de acelerometria. A caracterização foi feita pela extração de parâmetros no domínio do tempo, como a média dos picos de impacto e duração das passadas, e no domínio da frequência, pelo cálculo do espectro de potência do sinal. A análise espectral é de especial importância pois permite caracterizar as propriedades de transmissibilidade do impacto pelo corpo humano. Por fim foram coletados dados de acelerometria durante marcha em três velocidades com sensores fixados na cabeça, na coluna e na tíbia. Essa coleta teve como objetivo testar o sistema de aquisição e obter dados reais para serem processados. Os resultados obtidos pela análise da marcha estão em consonância com os resultados apresentados por outros estudos semelhantes. O sistema de avaliação da marcha desenvolvido no decorrer desse trabalho mostrou-se uma alternativa prática e de baixo custo para o monitoramento e estudo do movimento humano.
Abstract With the increasing interest of the general population in aerobic exercise, it is essential to understand the mechanism behind these sports injuries. During each step a rapid deceleration occurs at the foot-ground interface resulting in a shock imparted to the musculoskeletal system. Excessive impact shocks during walking has been linked to overuse injuries such as joint degeneration, low back pain, headaches and stress fractures. The aim of this project is to create a data-acquisition device to record acceleration profiles during the gait using low-cost micromachined accelerometers (MEMS). The development covered all the stages of the process, ranging from calibration of the sensors, going through the design of a signal conditioner and the data acquisition platform. Subsequently, processing routines were developed to characterize the accelerometry signal. The signal processing consists in extracting time domain parameters, such as shock peak average and stride frequency, and evaluation of the shock transmission characteristic of the body. Eventually, some trials were conducted in order to generate real data for signal processing and gait parameters extraction. Three accelerometers were mounted in the shank, the head and the trunk. Data were collected in different gait conditions such as barefoot or shod in three velocities. Results obtained from the data analysis were in line with other results presented by similar researches. The accelerometry data acquisition system developed during this project proved to be a practical and low cost approach to monitoring impact in human movement.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/61788
Arquivos Descrição Formato
000825591.pdf (2.710Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

Este item está licenciado na Creative Commons License

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(ões)


Mostrar registro completo

Percorrer



  • O autor é titular dos direitos autorais dos documentos disponíveis neste repositório e é vedada, nos termos da lei, a comercialização de qualquer espécie sem sua autorização prévia.
    Projeto gráfico elaborado pelo Caixola - Clube de Criação Fabico/UFRGS Powered by DSpace software, Version 1.8.1.