Presentación de PowerPoint - Tec TIEs... · 2014-09-26 · Congreso e-Salud: “Las TIEs y la...

Congreso e-Salud: “Las TIEs y la Salud en

México”

Electric Wheelchair

ITESM CCM

Congreso e-Salud: “Las TIEs y la Salud en México”

Justificación

• Algunos usuarios de sillasde ruedas eléctricastienen problemas para operarlas con el joystick de forma convencional.

• Son aquellos usuarioscon tetraplejia, dolores enextremidades superiores, problemas de visión, entre otros.

Stephen Hawking

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Introducción

• Existen prototipos de sillas de ruedas inteligentes que incluyen diferentes sensores e interfaces de usuario.

• Así mismo, se han hecho investigaciones para determinar su localización, modelar su entorno y planear trayectorias.

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Quickie P222-SE

• Es un modelo convencional operado por un joystick.

• El proceso de manipulación es muy intuitivo, se le pueden controlar la dirección y la velocidad.

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Objetivo

Implementar interfaces alternativas para operar la silla de ruedas Quickie P222-SE.

Objetivos específicos

• Estudiar diferentes interfaces y prototipos de sillas de ruedas inteligentes.

• Implementar interfaces en la silla de ruedas.

• Probar las interfaces e indicar sus ventajas y desventajas.

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Las interfaces implementadas

• Computadora/manual

• Interfaz de voz

• Interfaz con un Ipad

• Interfaz con la diadema Emotiv Epoch

• Navegación y evasión de obstáculos usando control difuso

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El sistema propuesto

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Basic StampMicrocontroller

A01AO2

Serial port

Joystick

User Interface

NI-DAQ USB 6211

PING)))

Ultrasonic sensors

S1 S2

S3

Computer

Fuzzy controller

S4

Tilt sensor

Compass

sensor

Ipad Tablet Emotiv Epoch

Headset

Wi-Fi connectionBluethooth connection

Speech recognition


Interfaz computadora/manual

• Es la forma principal de interactuar con el usuario.

• Muestra la lectura de los sensores

• Muestra otros modos de operación.

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Interfaz de voz

• Utiliza el módulo EasyVR 2.0

• Reconoce comando básicos en español (“avanza”, “retrocede”, “izquierda”, “derecha”, “alto”)

• Es complicado para operar el sistema en sitios reducidos debido a las limitaciones del reconocimiento.

• Puede ser estresante para el paciente.

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Interfaz de Ipad(NI data dashboard)

• La interfaz remotafunciona en un Ipad para dar órdenes simples a la silla (adelante, atrás, izquierda, derecha).

• Las limitaciones de estainterfaz son similares a las de reconocimiento de voz.

• La operación está basadaen una conexión Wi-Fi.

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Diadema Emotiv Epoch

• Utiliza un giroscopio para guiar la silla con la orientación de la cabeza.

• Se utilizan dos canales: uno para dirección y otropara movimiento.

• Se conecta a un servidoren Matlab Simulink pormedio de Bluetooth.

Emotiv Epoch headset

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Controlador de lógica difusa

• Por las desventajas encontradas en las interfaces y para una operación mas segura, es importante contarcon un algoritmo de navegación segura.

• Se usa una estrategia de lógica difusa basada endistintas situaciones de navegación que ocurren enfunción de la distancia a la que se encuentran los objetos en el camino.

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Fuzzy Logic Controller D

MS1

S3S2

S4


Conjuntos difusos

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0 20 30 40 5010

0.25

0.5

0.75

1.0

C – CloseF – FarF

S1/S2/S3/S4 [cm]

m(S1/S2/S3/S4)

C

B – BackwardN – NullF – Forward

04.4 5.75 8.03.5

0.25

0.5

0.75

1.0F

M [V]

m(M)

B N

7.04

b)

L – LeftZ – ZeroR – Right

04.4 5.75 8.03.5

0.25

0.5

0.75

1.0R

D [V]

m(D)

L Z

7.04

c)

a)


Conjuntos difusos adaptables

• Para tener una navegación más eficiente, es deseable tener un control adaptable al entorno.

• Fuzzy Cluster Means (FCM) es una técnica para encontrar un agrupamiento óptimo de datos, de modo que se puedan ajustar los parámetros de los conjuntos difusos.

• La información acumulada se puede usar para determinar si la silla de ruedas se está moviendo en un área grande o pequeña.

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Discusión

• Las interfaces propuestas podrían ayudar a un paciente a ser mas independiente.

• No existe una “mejor interfaz”, ya que cada paciente tiene diferentes necesidades.

• Las sillas de ruedas inteligentes combinan diferentes tecnologías con técnicas de navegación de robots móviles para tratar de ayudar a personas con discapacidades.

• Es complicado tener una interfaz ideal para cada discapacidad y para cada paciente.

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Trabajo futuro

• Diseñar un nuevo controlador que incluyasensores de inclinación y orientación.

• Implementar un controlador con conjuntos difusos ajustables y que sean adaptables al entorno de navegación.

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Fuzzy Logic Controller D (speed)

M (speed)

S1

S3S2

S4tilt

compass

Video Silla de Ruedas

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Conclusiones

• Se hizo una revisión sobre tecnología usada en prototipos de sillas de ruedas.

• Se implementaron diferentes interfaces para operar una silla de ruedas eléctrica de forma alternativa al joystick convencional.

• Como trabajo futuro, es necesario integrar otras interfaces y hacer un sistema mas adaptativo.

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Congreso e-Salud: “Las TIEs y la Salud en

México”

Programa para la rehabilitación de preescolares con

autismo mediante un aplicación Web para

tabletas y Robots

ITESM CCM


Introducción

• El autismo:“Trastorno ligado a una biología y una química anormales en el cerebro asociadas a un desorden neuro-conductual y cognitivo” (Sonja, 2005)

• Alteraciones en (Cuadrado, 2005):• La interacción social (trastornos de relaciones sociales)

• La comunicación (verbal y no verbal)

• La capacidad simbólica (centros de interés restringidos y/o conductuales)


• Se está desarrollando un sistema integralque cuenta con un robot como asistentedel terapeuta en las terapias con niñosautistas y una aplicación para tabletas queincorpora herramientas para uso delterapeuta y actividades complementariaspara la rehabilitación del paciente

• La aplicación es capaz de:• La administración/registro de terapias y actividades

• Complementar las terapias con actividadesmultimedia

• Generación de reportes automáticos sobre laevolución del paciente

• Permitir la comunicación de los padres con losterapeutas de forma directa

• Conexión con el robot ATROS para las terapias


Objetivos

• La aplicación web para tabletas es capaz de llevar un registro de las terapias y actividades en general que debe llevar por semana cada paciente.

• La aplicación posee actividades interactivas para los niños. Las actividades tienen como objetivo complementar la terapia tradicional al reforzar las funciones ejecutivas que consideren los terapeutas en los niños.

• El terapeuta podrá acceder a un concentrado de información con los resultados obtenidos en las actividades de cada niño y de la información obtenida por el robot ATROS.


Pantalla principal


Aspectos neurológicos

• Las capacidades cognitivas involucran funciones cerebrales sofisticadas y únicas. Al conjunto de estas capacidades que sirven para realizar una acción meta se le llama “Función ejecutiva”

• Procesos cognitivos:• La memoria

• El lenguaje

• La percepción

• Solución de problemas

• La atención

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Orientación

Atención enfocada

Atención sostenida

Atención selectiva

Atención dividida

Atención alternada


Actividades• La primera actividad desarrollada en la aplicación es

para reforzar específicamente la atención de los niños y, en conjunto con el robot ATROS, interpretar y entender las emociones a través de las expresiones faciales.

• La estructura de la primera actividad consta de 3 niveles de complejidad, que le enseñan al niño a identificar las emociones. Los niveles están divididos en subniveles que ponen a prueba los distintos niveles de atención del niño


Actividades (Reconocimiento de emociones)• La actividad consiste en seleccionar una emoción objetivo de entre varias

caritas. En cada dificultad el tipo de carita cambia

• Fácil: smileys

• Medio: Rostro humanoide

• Difícil: Fotos de rostros humanos

• Con esto se pretende enseñar al niño a identificar las emociones.

Robots y Autismo

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Conclusiones

• La creación de horarios de trabajos le permitirá al terapeuta un mejor control en las terapias y podrá planificar mejor las actividades a realizar.

• Las actividades planteadas permiten la rehabilitación de varias facetas del desarrollo del niño, lo que ofrece mayor flexibilidad al terapeuta para planear sus actividades.

• Sistema inteligente que modifica la cantidad de apoyos visuales dentro de la actividad para adaptarse a las capacidades de cada niño


Trabajo futuro

• Inserción en un programa de rehabilitación• Convenio con el hospital ABC y el TELETON

• Más actividades para la rehabilitación de otras funciones ejecutivas

• Reporte automático basado en las estadísticas recopiladas por la aplicación

http://autism-atros.eu.pn/

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