Diseño e implementación de un sistema de visión para la asistencia de personas con discapacidad

摘要

Alrededor del mundo el 15% de personas viven con alguna condición de discapacidadsegún el Reporte Mundial en Discapacidad de la Organización Mundial de la Salud.Estas condiciones les impiden desenvolver su vida con normalidad. Por eso en lasúltimas décadas los gobiernos han empezado a desarrollar normas y programas sobreespacios y herramientas públicas acondicionados para que las personas condiscapacidad puedan valerse por sí mismas. La creación de estos espacios hacontribuido al bienestar de las mismas fomentando la participación de las personas condiscapacidad como ciudadanos.Lo que pretende este trabajo de tesis es dar valor agregado a los métodoscomputacionales de procesamiento de señales y a los instrumentos robóticos móvilesaplicándolos a la asistencia de personas con discapacidad. Actualmente existendiversas herramientas tecnológicas que les brindan apoyo y facilitan las labores quedesempeñan. Por ejemplo, Sillas de ruedas motorizadas que suben escaleras, robotsque ayudan a pasar de una cama a otra a los pacientes de los hospitales evitando asíluxaciones de los enfermeros y médicos, etc.Específicamente se pretende manipular un brazo robótico mediante un sistema devisión que reconozca movimiento articulares de la cabeza y algunos gestos de la cara.Este sistema está especialmente diseñado para personas que han perdido la movilidaden las extremidades y solo puedan mover la cabeza y hacer algunas expresionesfaciales. Todo esto mediante una plataforma de desarrollo que tendrá conectada unacámara que captura imágenes del rostro del usuario y a través de algoritmos de visiónpuedan comandar el brazo Jaco de la marca Kinova. En el proceso se diseñaron eimplementaron la base de datos que sirvió para el reconocimiento de gestos y elsistema electrónico. Se establecieron también límites de seguridad para que el brazorobótico no invadiese zonas del usuario. Se hicieron los cálculos de potencia, consumoy velocidad, y también se analizaron los resultados experimentales en diferentesusuarios de los cuales obtuvimos las curvas de aprendizaje.Los resultados indicaron que el algoritmo de procesamiento tiene un 89.2% deprecisión al comandar el brazo robótico y que el usuario puede controlar el brazorobótico con un retardo de 440 milisegundos. Con estos datos concluimos que esposible usar y controlar dispositivos robóticos mediante movimientos de la cabeza yexpresiones faciales sirviendo de apoyo a personas con discapacidad motora de manerarápida y segura.