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Título : Desarrollo de un sistema prototipo para la adquisición, registro y visualización de la marcha humana en miembros inferiores mediante sensores inerciales.
Autor : Muñoz Chicaiza, Carlos Patricio
Director(es): Romero Riera, Paúl Patricio
Tribunal (Tesis): Guerra Salazar, José Enrique
Palabras claves : MARCHA HUMANA;NODOS SENSORES;ESTACIÓN BASE;PÁGINA WEB;AVATAR HUMANOIDE 3D;SISTEMA SADMI
Fecha de publicación : 6-oct-2022
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Muñoz Chicaiza, Carlos Patricio. (2022). Desarrollo de un sistema prototipo para la adquisición, registro y visualización de la marcha humana en miembros inferiores mediante sensores inerciales. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFIYE;108T0458
Abstract : The objective of the Curricular integration research project was to develop a prototype system for the acquisition, registration, and visualization of human walking in lower limbs through the use of inertial sensors. The construction process of the Lower Limb Data Acquisition System (LLDAS) was carried out in stages: planning, designing, implementation, and testing. A study of the necessary considerations for analyzing the prototype's walking, software, and hardware requirements was carried out. Six sensor nodes were designed and implemented, which are responsible for registering the extension and flexion angles generated when walking and are transmitted through Wi-Fi communication technology. The base station is responsible for receiving the information, decoding, and presenting it on the GIEBI-ESPOCH intranet web page; the user interacts through a graphical interface in which the information is displayed with characteristic displacement curves and a 3D humanoid avatar that replicates the movements. From the tests carried out, it was determined that the prototype presents a maximum error of 0.69% in the data reading, a coefficient of variation of 1.29% is estimated, determining the system stability, with communication reliability of 100% within the laboratory area, the autonomy of the equipment of 235.56% more than the required time and represents 5.37% of the financial devices investment developed in similar investigations. It is concluded that LLDAS meets the requirements and can be used as an alternative tool for quantitatively registering human walking parameters by specialists. It is recommended to study the possibility of miniaturizing the prototype developed to be incorporated into clothing to avoid influencing the person's natural mobility during the tests and minimize the information errors that may occur.
Resumen : El objetivo principal del presente trabajo de integración curricular fue el desarrollo de un sistema prototipo para la adquisición, registro y visualización de la marcha humana en miembros inferiores mediante el uso de sensores inerciales. El proceso de construcción del Sistema de Adquisición de Datos de Miembros Inferiores (SADMI) se lo ejecutó por etapas: planificación, diseño, implementación y pruebas. Para empezar, se realizó un estudio de las consideraciones necesarias para el análisis de la marcha, los requerimientos de software y hardware del prototipo. Se diseñó e implementó seis nodos sensores, que se encargan de registrar los ángulos de extensión y flexión generados al realizar la marcha y son transmitidos mediante tecnología de comunicación Wi-Fi. La estación base se encarga de recibir la información, decodificarla y presentarla en una página web en la intranet del GIEBI-ESPOCH, el usuario interactúa mediante una interfaz gráfica en la que se visualiza la información mediante curvas características del desplazamiento, y un avatar humanoide 3D que replica los movimientos. De las pruebas realizadas se determinó que el prototipo presenta un error máximo del 0.69% en la lectura de datos, se suputa un coeficiente de variación de 1.29% determinando la estabilidad del sistema, con una confiabilidad de comunicación del 100% dentro del área de laboratorio, una autonomía del equipo del 235.56% más que el tiempo requerido y representa un 5.37% de la inversión económica de dispositivos desarrollados en investigaciones similares. Se concluye que SADMI cumple con los requerimientos y puede ser utilizado como herramienta alternativa para el registro cuantitativo de los parámetros de la marcha humana por especialistas. Se recomienda estudiar la posibilidad de miniaturizar el prototipo desarrollado para incorporar en prendas de vestir con el objetivo de no influir en la movilidad natural de la persona durante las pruebas y minimizar los errores de información que se puede presentar.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21471
Aparece en las colecciones: Ingeniero en Electrónica, Control y Redes Industriales; Ingeniero/a en Electrónica y Automatización

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