Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo do presente trabalho foi avaliar comparativamente parâmetros biomecânicos (tanto antropométricos, quanto cinemáticos) de dados obtidos a partir do console Microsoft Kinect (2010). A avaliação destes parâmetros foi realizada para validar seu uso para obter informações complementares à Análise Ergonomica do Trabalho (AET) e em outras pesquisas, cujos objetivos envolvem o diagnóstico de uso de produtos ou ambientes de trabalho a partir da análises posturais e interações da população que o utiliza.
A pesquisa com este console em particular é justificada uma vez que seu lançamento modificou o cenário da biomecânica, já que se trata de um equipamento acessível e portátil.
Porém, sua precisão em relação à outros equipamentos ainda está em aberto, sendo inclusive, objeto de estudo de muitas pesquisas em andamento. Os dados obtidos por meio de sistemas de captura de movimentos tridimensionais
permitem a avaliação de produtos, atividades e análises de interações homem-objeto. No campo do Design, é uma importante realização, uma vez que permite que profissionais
tenham acesso à ferramenta que, anteriormente, era limitada à nichos especializados. O console foi comparado com o sistema de captura de movimentos inercial MVN Biomech (XSENS TECHNOLOGIES) e com o tradicional registro por meio de vídeo. Para obter dados do console Kinect, um software disponível no mercado foi selecionado a partir de
critérios predefinidos para obter dados cinemáticos do console.
Dois experimentos laboratoriais foram realizados: o primeiro, teve como objetivo obter dados operacionais dos equipamentos e suas limitações de uso; e o segundo foi
realizado de forma a obter dados biomecânicos e compará-los a partir de três parâmetros estáticos e um dinâmico. Os parâmetros estáticos envolveram ângulos articulares e
segmentares em posturas selecionadas e dimensões segmentares, onde a proposta foi avaliar dados antropométricos e as características do modelo biomecânico referente à manter os corpos rígidos durante a movimentação. O parâmetro dinâmico foi realizado de forma a obter
dados de deslocamento global das articulações em movimentações selecionadas. Para possibilitar esta análise, uma plataforma digital foi desenvolvida, constituindo um
campo neutro para o tratamento dos dados. A plataforma mantém os dados originais dos sistemas, permitindo a distinção entre os modelos biomecânicos e a retirada de dados que
possam ser comparados. Os experimentos realizados permitiram avaliar a usabilidade do console, fornecendo diretrizes para seu uso. Para avaliar a utilização do console em ambientes reais de trabalho, foram realizados registros preliminares em laboratórios químicos, os quais se mostraram viáveis se as limitações, semelhantes às de sistemas baseados em tecnologia ótica, sejam consideradas. Futuras análises devem ser conduzidas para validar estatisticamente os
resultados obtidos. Porém, considerando o objetivo do trabalho, pode-se concluir que o sistema avaliado é uma alternativa confiável no contexto proposto. / The aim of the present study was to evaluate biomechanical parameters (both, anthropometric and kinematic) from data acquired through Microsoft Kinect (2010). The validation of its biomechanical characteristics will allow its use in gathering information to complement Ergonomic Work Analysis (EWA) and other user researches that provide product and work environment diagnosis through postural and dynamic assessment. The use of MS Kinect in this research is justified by the fact that is it has changed biomechanical scenario due to the fact that it is an inexpensive and portable alternative to the available motion capture systems available in the market. However, its accuracy has been the subject of many ongoing researches Data acquired from 3D motion capture systems provide means for evaluating products, activities and human-object interactions. In Design, its an important achievement, since it allows professionals to use the tool, considering that most motion capture systems available in the market are not accessible. The Microsoft console was compared to MVN Biomech inertial system (XSENS TECHNOLOGIES) and traditional 2D video data. In order to acquire kinematic data form MS Kinect, a software was chosen, following a few criteria. Two laboratorial experiments were held, where the first aimed to acquire operational details and limitations from the equipments, as for the second aimed to compare
biomechanical data through three static parameters and one dynamic. The static parameters involved joint and segment angles, as well as a segments dimensional comparison, whereas the proposals were to assess anthropometric features and to understand if the biomechanical model considers the segments as rigid bodies. The dynamic comparison was based on joints global displacement in selected movements.
In order to analyze data from different systems, a digital platform based on a game engine was developed, constituting an even ground for evaluation. The platform maintains
original data from the biomechanical models and extracts kinematic parameters, which can be compared. The experiments have provided understanding on the consoles operations, providing guidelines for its usage. In order to also evaluate its usage in real work environments, trial
recordings were held in chemical laboratories. These trials have shown the alternative to be viable if the limitations, similar to optical systems, are considered. Future analyses should be conducted in order to statistically validate the results. However, given the goals and context of this research, it can be concluded that the evaluated system is a reliable motion capture alternative.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:4075 |
| Date | 13 November 2013 |
| Creators | Priscilla Streit |
| Contributors | André Soares Monat, Sydney Fernandes de Freitas, João Carlos Lutz Barbosa |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Design, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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