Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Erica Regina Marani Daruichi Machado / Banca: Antonio Augusto Fasolo Quevedo / Banca: Ruberlei Gaino / Resumo: Foi implementado um sistema eletrônico de eletroestimulação funcional para geração e avaliação de movimentos nos membros inferiores de pessoas paraplégicas e hígidas. O sistema eletrônico é constituído por um estimulador elétrico neuromuscular, por uma plataforma de testes e por algoritmos de controle. O estimulador é de oito canais, independentes, controlado, com forma de onda de corrente de estimulação bifásica, retangular, com carga balanceada e capacidade de fornecer até 140 mA. O sistema pode operar com modulação por largura ou amplitude ou de pulso. Os parâmetros de estimulação podem ajustados e alterados com facilidade e agilidade por meio tela de do computador em um programa desenvolvido em LabVIEW. Foi necessária a implementação de uma plataforma de testes que contém os dispositivos necessários para gerar e aferir algumas grandezas, como estímulos elétricos controlados, deslocamento, velocidade e aceleração angular. A plataforma é composta por sensores, circuitos de condicionamento de sinais, software para o ajuste e controle dos parâmetros de eletroestimulação e também uma cadeira onde foi instalada toda a instrumentação. Utilizou-se DSP (Processador Digital de Sinais) e LabVIEW, juntamente com o eletroestimulador e sensores, para a implementação de controladores em malha fechada, PID (Proporcional Integral e Derivativo) e também Fuzzy Takagi-Sugeno, para estabelecer a posição da perna do na posição desejada, no movimento de extensão do joelho, de pessoas hígidas e paraplégicas. Foram realizados testes em malha aberta e malha fechada, com voluntários hígidos e paraplégicos. Modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (TS) foram utilizados na modelagem e controle discreto do modelo matemático proposto por Ferrarin e Pedotti (2000). Foi proposta uma metodologia inédita para a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: We have implemented an electronic system for functional electrical stimulation for generation and evaluation of movements in the lower limbs of paraplegic and healthy people. The electronic system comprises a neuromuscular electrical stimulator, a test platform and control algorithms. The eight-channel stimulator is independent, controlled, waveform for stimulating current biphasic, rectangular, and load-balanced ability to deliver up to 140 mA. The system can operate with width or amplitude modulation or pulse. The stimulation parameters can be easily and agility adjusted and changed through the computer screen in a program developed in LabVIEW. It was necessary to implement a test platform that contains the necessary devices to generate and measure some quantities such as controlled electrical stimulation, displacement, velocity and angular acceleration. The platform consists of sensors, signal conditioning circuits, software for adjustment of parameters and control of electrostimulation and also a chair where it was settled the instrumentation. We used DSP (Digital Signal Processor) and LabVIEW, together with the electrostimulator and sensors to implement a closed loop controllers, PID (Proportional Integral Derivative) and Fuzzy Takagi-Sugeno, to establish the position of the leg in a desired position, in the movement of knee extension in people. Tests were conducted in open and closed loop with healthy and paraplegic volunteers. Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models were used for modeling and discrete control of the mathematical model leg proposed by Ferrarin e Pedotti (2000). We proposed a new methodology for the construction of local models considering the position, velocity and angular acceleration. The... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-22Bitstream added on 2014-06-13T21:01:22Z : No. of bitstreams: 1 sanches_maa_dr_ilha.pdf: 2562383 bytes, checksum: 66a80f3f2d12c4eda097cd3b1860fbca (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Foi implementado um sistema eletrônico de eletroestimulação funcional para geração e avaliação de movimentos nos membros inferiores de pessoas paraplégicas e hígidas. O sistema eletrônico é constituído por um estimulador elétrico neuromuscular, por uma plataforma de testes e por algoritmos de controle. O estimulador é de oito canais, independentes, controlado, com forma de onda de corrente de estimulação bifásica, retangular, com carga balanceada e capacidade de fornecer até 140 mA. O sistema pode operar com modulação por largura ou amplitude ou de pulso. Os parâmetros de estimulação podem ajustados e alterados com facilidade e agilidade por meio tela de do computador em um programa desenvolvido em LabVIEW. Foi necessária a implementação de uma plataforma de testes que contém os dispositivos necessários para gerar e aferir algumas grandezas, como estímulos elétricos controlados, deslocamento, velocidade e aceleração angular. A plataforma é composta por sensores, circuitos de condicionamento de sinais, software para o ajuste e controle dos parâmetros de eletroestimulação e também uma cadeira onde foi instalada toda a instrumentação. Utilizou-se DSP (Processador Digital de Sinais) e LabVIEW, juntamente com o eletroestimulador e sensores, para a implementação de controladores em malha fechada, PID (Proporcional Integral e Derivativo) e também Fuzzy Takagi-Sugeno, para estabelecer a posição da perna do na posição desejada, no movimento de extensão do joelho, de pessoas hígidas e paraplégicas. Foram realizados testes em malha aberta e malha fechada, com voluntários hígidos e paraplégicos. Modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (TS) foram utilizados na modelagem e controle discreto do modelo matemático proposto por Ferrarin e Pedotti (2000). Foi proposta uma metodologia inédita para a... / We have implemented an electronic system for functional electrical stimulation for generation and evaluation of movements in the lower limbs of paraplegic and healthy people. The electronic system comprises a neuromuscular electrical stimulator, a test platform and control algorithms. The eight-channel stimulator is independent, controlled, waveform for stimulating current biphasic, rectangular, and load-balanced ability to deliver up to 140 mA. The system can operate with width or amplitude modulation or pulse. The stimulation parameters can be easily and agility adjusted and changed through the computer screen in a program developed in LabVIEW. It was necessary to implement a test platform that contains the necessary devices to generate and measure some quantities such as controlled electrical stimulation, displacement, velocity and angular acceleration. The platform consists of sensors, signal conditioning circuits, software for adjustment of parameters and control of electrostimulation and also a chair where it was settled the instrumentation. We used DSP (Digital Signal Processor) and LabVIEW, together with the electrostimulator and sensors to implement a closed loop controllers, PID (Proportional Integral Derivative) and Fuzzy Takagi-Sugeno, to establish the position of the leg in a desired position, in the movement of knee extension in people. Tests were conducted in open and closed loop with healthy and paraplegic volunteers. Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models were used for modeling and discrete control of the mathematical model leg proposed by Ferrarin e Pedotti (2000). We proposed a new methodology for the construction of local models considering the position, velocity and angular acceleration. The... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-26Bitstream added on 2014-06-13T20:40:38Z : No. of bitstreams: 1 silva_ti_dr_ilha.pdf: 2803457 bytes, checksum: 391d7c1cce4208285b0b69604abda9bb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Foi desenvolvido um sistema eletrônico de eletroestimulação funcional e de monitoramento, para geração e avaliação de movimentos nos membros inferiores de pacientes hemiplégicos, com rotinas de acompanhamento do progresso do tratamento, visando melhorar e abreviar a reabilitação do hemiplégico. O sistema eletrônico é constituído por uma estação de controle, um módulo de monitoramento e um estimulador neuromuscular microcontrolado. Pode ser acoplado ao paciente, é portátil, autônomo e independente, permitindo livre trânsito do indivíduo, com menores riscos de erro e interferência na transmissão de dados para a estimulação. A estação de controle é constituída, essencialmente, por um computador formado por uma placa mãe Micro-ATX, disco rígido e demais periféricos, formando uma unidade de controle independente e autônoma. Pode ser integrada a uma rede local por meio de comunicação sem fio. Contém um programa com rotinas para gerenciar a aquisição de sinais produzidos pelo módulo de monitoramento e um algoritmo de controle que utiliza modelos fuzzy Takagi-Sugeno, baseado em desigualdades lineares matriciais - LMI. Este modelo de controle tem tido um interesse crescente em estudos recentes, e não há nenhum relato, na literatura... / A functional electrical stimulation (FES) system was developed for monitoring and generation of hemiplegic patient lower limb movements, with an accompaniment routine of treatment progress for the purpose of improving and abbreviating the hemiplegic rehabilitation. The electronic system consists of a control station, a monitoring module and a microcontrolled neuromuscular stimulator. It can be connected to the patient as it is portable and independent, thus enabling free locomotion of the individual, with lower risks of error and interference in the transmission of data for stimulation. The control station is constituted essentially of a computer with a Micro-ATX motherboard, a hard disk and peripherals, making up an independent control unit. It can be integrated to a local net by means of wireless communication. In addition to this, it has a software with routines for managing the acquisition of signals produced by the monitoring module and a control algorithm that uses fuzzy Takagi-Sugeno models, based on Linear Matrix Inequalities - LMI. In recent studies there has been increasing interest on this model of control, and has not yet been used in hemiplegic patients' rehabilitation. The monitoring module is composed of force sensors... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-31Bitstream added on 2014-06-13T20:09:41Z : No. of bitstreams: 1 kozan_rf_me_ilha.pdf: 1513619 bytes, checksum: 4155bafb25f3608bef16f25ae4874e56 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A Estimulação Elétrica Funcional (FES - Functional Electrical Stimulation) tem sido utilizada na ajuda do restabelecimento de funções motoras em pacientes hemiplégicos e paraplégicos. A estimulação aplicada em níveis adequados pode ser tão eficaz no fortalecimento muscular quanto uma contração muscular voluntária. Este trabalho faz parte de um projeto multidisciplinar que integra controle e instrumentação que tem por objetivo controlar os movimentos dos membros inferiores de pacientes paraplégicos. Utilizando um processador digital de sinais e um modelo matemático linear simplificado efetuou-se a implementação de um sistema de controle em malha fechada, por meio de um controlador PID, da posição da perna de uma pessoa hígida. Implementou-se também o circuito lógico de um estágio formador de onda de um Estimulador Elétrico Neuromuscular, utilizando LabVIEW. Os parâmetros de estirnulação podem ser alterados com agilidade e facilidade. Resultados experimentais ficaram muito próximos aos obtidos através das simulações. O sistema de controle conseguiu estabilizar a posição da perna de pessoas hígidas no ângulo desejado / The Functional Electrical Stimulation (FES) has been used to help restore motor functions of hemiplegic and paraplegic patients. The FES applied at appropriate levels can be as effective in muscle strengthening as a voluntary muscle contraction. This work is part of a multidisciplinary project that integrates control systems and instrumentation to control the movements of the lower limbs of paraplegic patients. Using a digital signal processor and a simplified linear mathematical model, a PID controller was implemented with the aim of controlling the position of the leg of healthy patients. The Neuromuscular Electrical Stimulator logic circuit was implemented using LabVIEW. The stimulation parameters can be changed easily and quickly. The experimental results were very elose to those simulated. The control system was able to stabilize the position of the leg of a patient at a desired angle

Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Erica Regina Marani Daruichi Machado / Banca: Ruberlei Gaino / Resumo: A Estimulação Elétrica Funcional (FES - Functional Electrical Stimulation) tem sido utilizada na ajuda do restabelecimento de funções motoras em pacientes hemiplégicos e paraplégicos. A estimulação aplicada em níveis adequados pode ser tão eficaz no fortalecimento muscular quanto uma contração muscular voluntária. Este trabalho faz parte de um projeto multidisciplinar que integra controle e instrumentação que tem por objetivo controlar os movimentos dos membros inferiores de pacientes paraplégicos. Utilizando um processador digital de sinais e um modelo matemático linear simplificado efetuou-se a implementação de um sistema de controle em malha fechada, por meio de um controlador PID, da posição da perna de uma pessoa hígida. Implementou-se também o circuito lógico de um estágio formador de onda de um Estimulador Elétrico Neuromuscular, utilizando LabVIEW. Os parâmetros de estirnulação podem ser alterados com agilidade e facilidade. Resultados experimentais ficaram muito próximos aos obtidos através das simulações. O sistema de controle conseguiu estabilizar a posição da perna de pessoas hígidas no ângulo desejado / Abstract: The Functional Electrical Stimulation (FES) has been used to help restore motor functions of hemiplegic and paraplegic patients. The FES applied at appropriate levels can be as effective in muscle strengthening as a voluntary muscle contraction. This work is part of a multidisciplinary project that integrates control systems and instrumentation to control the movements of the lower limbs of paraplegic patients. Using a digital signal processor and a simplified linear mathematical model, a PID controller was implemented with the aim of controlling the position of the leg of healthy patients. The Neuromuscular Electrical Stimulator logic circuit was implemented using LabVIEW. The stimulation parameters can be changed easily and quickly. The experimental results were very elose to those simulated. The control system was able to stabilize the position of the leg of a patient at a desired angle / Mestre

Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Erica Regina Marani Daruichi Machado / Banca: Antonio Augusto Fasolo Quevedo / Banca: Walter Germanovix / Resumo: Foi desenvolvido um sistema eletrônico de eletroestimulação funcional e de monitoramento, para geração e avaliação de movimentos nos membros inferiores de pacientes hemiplégicos, com rotinas de acompanhamento do progresso do tratamento, visando melhorar e abreviar a reabilitação do hemiplégico. O sistema eletrônico é constituído por uma estação de controle, um módulo de monitoramento e um estimulador neuromuscular microcontrolado. Pode ser acoplado ao paciente, é portátil, autônomo e independente, permitindo livre trânsito do indivíduo, com menores riscos de erro e interferência na transmissão de dados para a estimulação. A estação de controle é constituída, essencialmente, por um computador formado por uma placa mãe Micro-ATX, disco rígido e demais periféricos, formando uma unidade de controle independente e autônoma. Pode ser integrada a uma rede local por meio de comunicação sem fio. Contém um programa com rotinas para gerenciar a aquisição de sinais produzidos pelo módulo de monitoramento e um algoritmo de controle que utiliza modelos fuzzy Takagi-Sugeno, baseado em desigualdades lineares matriciais - LMI. Este modelo de controle tem tido um interesse crescente em estudos recentes, e não há nenhum relato, na literatura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A functional electrical stimulation (FES) system was developed for monitoring and generation of hemiplegic patient lower limb movements, with an accompaniment routine of treatment progress for the purpose of improving and abbreviating the hemiplegic rehabilitation. The electronic system consists of a control station, a monitoring module and a microcontrolled neuromuscular stimulator. It can be connected to the patient as it is portable and independent, thus enabling free locomotion of the individual, with lower risks of error and interference in the transmission of data for stimulation. The control station is constituted essentially of a computer with a Micro-ATX motherboard, a hard disk and peripherals, making up an independent control unit. It can be integrated to a local net by means of wireless communication. In addition to this, it has a software with routines for managing the acquisition of signals produced by the monitoring module and a control algorithm that uses fuzzy Takagi-Sugeno models, based on Linear Matrix Inequalities - LMI. In recent studies there has been increasing interest on this model of control, and has not yet been used in hemiplegic patients' rehabilitation. The monitoring module is composed of force sensors... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-04-02Bitstream added on 2014-06-13T19:32:11Z : No. of bitstreams: 1 paiva_pc_me_mar.pdf: 1749526 bytes, checksum: fea8ad96dd7542d0de1bfcbe8c918eed (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Influência da textura do recurso pedagógico em atividade de encaixe realizada por alunos com paralisia cerebral. 2007. 104 f. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Filosofia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Marília. A utilização de recursos adaptados pode contribuir para melhorar as habilidades funcionais de membros superiores em pessoas com seqüelas de paralisia cerebral, frente à possibilidade de fornecer estímulos sensoriais e motores, necessários para o desenvolvimento das habilidades motoras. O estudo investigou se a textura do objeto influenciou na sua utilização com relação às variáveis força, atividade eletromiográfica e desempenho do movimento, realizado na execução de uma atividade pedagógica. Para o estudo, foram selecionados 6 participantes com seqüelas de paralisia cerebral do tipo espástica, diplegia e quadriplegia, com idade entre 7 anos e 8 meses e 28 anos e 1 mês. Para tanto, utilizou-se a seguinte situação experimental: o participante segurou um recurso pedagógico e deslocou-o até um ponto previamente demarcado, e posteriormente o retornou à posição inicial. O objeto foi apresentado de forma aleatória, em três diferentes texturas: 1) lisa; 2) intermediária e 3) áspera. Para a coleta de dados, foram usados os seguintes instrumentos: 1) transdutor de força para leitura e captação das forças aplicadas durante a preensão palmar; 2) eletromiógrafo para aquisição de dados eletromiográficos dos principais grupos musculares requisitados durante a execução da tarefa; 3) filmagem para posterior análise do movimento, utilizando-se o programa Kavideo. Para a análise dos dados das variáveis: força; eletromiografia do músculo deltóide fibras anteriores, do músculo tríceps braquial e do músculo bíceps braquial; tempo despendido para a realização da tarefa... / The use of adapted resources can contribute to improve the functional abilities of superior members in people with cerebral palsy sequels, since it may provide sensory and motor stimulus, which are necessary for their development of the motor abilities. The study focused whether the texture of the object influenced in its use regarding the variables force, electromyographic activity and performance of the movement executed during a pedagogic activity. For the study, 6 participants were selected, all with spastic, diplegic and quadriplegic cerebral palsy sequels, aged between 7 years and 8 months and 28 years and 1 month. Therefore, the following experimental situation was used: the participant held a pedagogic resource and moved it until a previously demarcated point and later put it back to its initial position. The object was presented randomly, in three different textures: 1) flat; 2) intermediate and 3) rough. For the data collection, the following instruments were used: 1) transductor to read and receive the applied forces during the palm prehension; 2) electromyography machine for electromyography data acquisition of the main muscular groups required during the task execution; 3) filming for subsequent movement analysis, using the software Kavideo. For the data analysis of the variables: force; deltoid muscle previous fibers, brachial triceps muscle and brachial biceps muscle electromyographies; time spent for the task accomplishment; and index of rightness, the distribution normality study was taken, verified by the Kolmogorov-Smirnov (KS Tests) test and the comparison among the flat, intermediate and rough textures, in the initial and return movements, through the variance analysis of repeated measures. For all the tests it was adopted a 5% rejection probability rate, as significant level for the normality hypothesis... (Complete abstract, click eletronic address below)

Orientador: Lígia Maria Presumido Braccialli / Banca: Eduardo José Manzini / Banca: Rosimeire Simprini Padula / Resumo: Influência da textura do recurso pedagógico em atividade de encaixe realizada por alunos com paralisia cerebral. 2007. 104 f. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Filosofia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Marília. A utilização de recursos adaptados pode contribuir para melhorar as habilidades funcionais de membros superiores em pessoas com seqüelas de paralisia cerebral, frente à possibilidade de fornecer estímulos sensoriais e motores, necessários para o desenvolvimento das habilidades motoras. O estudo investigou se a textura do objeto influenciou na sua utilização com relação às variáveis força, atividade eletromiográfica e desempenho do movimento, realizado na execução de uma atividade pedagógica. Para o estudo, foram selecionados 6 participantes com seqüelas de paralisia cerebral do tipo espástica, diplegia e quadriplegia, com idade entre 7 anos e 8 meses e 28 anos e 1 mês. Para tanto, utilizou-se a seguinte situação experimental: o participante segurou um recurso pedagógico e deslocou-o até um ponto previamente demarcado, e posteriormente o retornou à posição inicial. O objeto foi apresentado de forma aleatória, em três diferentes texturas: 1) lisa; 2) intermediária e 3) áspera. Para a coleta de dados, foram usados os seguintes instrumentos: 1) transdutor de força para leitura e captação das forças aplicadas durante a preensão palmar; 2) eletromiógrafo para aquisição de dados eletromiográficos dos principais grupos musculares requisitados durante a execução da tarefa; 3) filmagem para posterior análise do movimento, utilizando-se o programa Kavideo. Para a análise dos dados das variáveis: força; eletromiografia do músculo deltóide fibras anteriores, do músculo tríceps braquial e do músculo bíceps braquial; tempo despendido para a realização da tarefa ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of adapted resources can contribute to improve the functional abilities of superior members in people with cerebral palsy sequels, since it may provide sensory and motor stimulus, which are necessary for their development of the motor abilities. The study focused whether the texture of the object influenced in its use regarding the variables force, electromyographic activity and performance of the movement executed during a pedagogic activity. For the study, 6 participants were selected, all with spastic, diplegic and quadriplegic cerebral palsy sequels, aged between 7 years and 8 months and 28 years and 1 month. Therefore, the following experimental situation was used: the participant held a pedagogic resource and moved it until a previously demarcated point and later put it back to its initial position. The object was presented randomly, in three different textures: 1) flat; 2) intermediate and 3) rough. For the data collection, the following instruments were used: 1) transductor to read and receive the applied forces during the palm prehension; 2) electromyography machine for electromyography data acquisition of the main muscular groups required during the task execution; 3) filming for subsequent movement analysis, using the software Kavideo. For the data analysis of the variables: force; deltoid muscle previous fibers, brachial triceps muscle and brachial biceps muscle electromyographies; time spent for the task accomplishment; and index of rightness, the distribution normality study was taken, verified by the Kolmogorov-Smirnov (KS Tests) test and the comparison among the flat, intermediate and rough textures, in the initial and return movements, through the variance analysis of repeated measures. For all the tests it was adopted a 5% rejection probability rate, as significant level for the normality hypothesis... (Complete abstract, click eletronic address below) / Mestre