Dissertação sobre Palmilha Sensorial para Identificação do Formato do Pé
Document information
| author | Natália Soares Girão |
| school | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| major | Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
| year | 2019 |
| place | Curitiba |
| document_type | dissertação |
| language | Portuguese |
| pages | 87 |
| format | |
| size | 12.84 MB |
- Palmilha Sensorial
- Engenharia Elétrica
- Fotônica em Engenharia
summary
I. Introdução
A dissertação aborda o desenvolvimento de uma palmilha sensorial que utiliza redes de Bragg em fibras ópticas para identificar o formato do pé. O trabalho é fundamentado na necessidade de monitorar a pressão plantar, que pode fornecer informações valiosas sobre a saúde do usuário. A palmilha foi projetada para detectar padrões de pressão gerados pelo contato do pé com a superfície, permitindo a identificação de diferentes anatomias. A escolha do material, borracha de silicone, foi baseada em suas características de resistência e resposta às redes de Bragg. O uso de redes neurais artificiais (RNAs) para processar as respostas não lineares é um aspecto inovador, permitindo uma modelagem eficaz dos dados coletados.
1.1 Objetivos
O principal objetivo da pesquisa é desenvolver uma palmilha que possa diferenciar pés anatomicamente distintos através da análise da pressão aplicada. A dissertação também busca explorar a aplicabilidade das RNAs na interpretação dos dados obtidos, visando melhorar a precisão na identificação do formato do pé. A palmilha deve ser capaz de realizar medições em tempo real, contribuindo para a análise postural e a saúde do usuário. A pesquisa se insere em um contexto mais amplo de estudos sobre a biomecânica do pé e a importância da monitorização da pressão plantar.
II. Metodologia
A metodologia utilizada na pesquisa envolveu a fabricação da palmilha e a realização de testes para avaliar sua eficácia. Inicialmente, foram produzidos sensores utilizando diferentes materiais de encapsulamento, como adesivo termoplástico e silicone de cura acética. Os sensores foram testados em condições controladas, aplicando forças sobre a superfície para medir a resposta das redes de Bragg. A análise metrológica foi fundamental para validar os parâmetros dos sensores, como sensibilidade e linearidade. Os dados obtidos foram processados por RNAs, que permitiram a identificação de padrões de pressão e a diferenciação entre os tipos de pés.
2.1 Testes e Resultados
Os testes realizados mostraram que a palmilha é capaz de detectar variações na pressão aplicada, com resultados que indicam uma resposta linear dos sensores. A análise dos dados revelou que a palmilha pode diferenciar entre três tipos de pés, com base nos padrões de pressão registrados. A utilização de RNAs para processar esses dados demonstrou ser uma abordagem eficaz, com coeficientes de correlação elevados, indicando a precisão do modelo. Os resultados sugerem que a palmilha pode ser uma ferramenta valiosa para aplicações clínicas e de pesquisa na área de saúde e biomecânica.
III. Conclusões e Aplicações Práticas
A pesquisa conclui que a palmilha sensorial desenvolvida possui potencial significativo para aplicações práticas na área da saúde. A capacidade de monitorar a pressão plantar em tempo real pode auxiliar na avaliação de condições como o índice de massa corporal (IMC) e outras métricas biométricas. Além disso, a palmilha pode ser utilizada em estudos de marcha e análise postural, contribuindo para a reabilitação e prevenção de lesões. A integração de tecnologias como as RNAs com dispositivos de monitoramento de pressão representa um avanço importante na área de sensores e saúde.
3.1 Futuras Direções
Futuras pesquisas podem explorar a miniaturização dos sensores e a implementação de sistemas sem fio para facilitar a coleta de dados em ambientes clínicos. A combinação de dados de pressão com outras informações biométricas pode levar a uma compreensão mais abrangente da saúde do pé e do corpo humano. A continuidade dos estudos sobre a aplicação de redes de Bragg em diferentes contextos pode abrir novas possibilidades para a tecnologia de sensores, ampliando seu uso em áreas como a medicina esportiva e a ergonomia.
document reference
- Comparison of plantar pressure distribution between different speed and incline during treadmill jogging (HO, I.-J. et al.)
- Applications of FBG-based sensors to ground stability monitoring (HUANG, A. B. et al.)
- Prediction of gait speed from plantar pressure using artificial neural networks (JOO, S. B. et al.)
- Design and development of Fiber Bragg Grating sensing plate for plantar strain measurement and postural stability analysis (PRASAD, A. G. et al.)
- Development of a high resolution plantar pressure monitoring pad based on fiber Bragg grating (FBG) sensors (SURESH, R. et al.)