Desenvolvimento de uma plataforma de força para estudo do equilíbrio humano

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma de força para o estudo do equilíbrio humano. Esta plataforma deve permitir uma análise do equilíbrio estático de crianças, adultos e idosos, a fim de identificar as variações do centro de gravidade, o vetor do centro de pressão, a intensidade das forças em pontos estratégicos, assim como outras informações necessárias para a caracterização da postura de cada indivíduo e para o diagnóstico de patologias em desvios posturais e assimetrias na estrutura óssea. Primeiramente, foi feita uma pesquisa para se definir os requisitos que este dispositivo deveria atender de modo a permitir uma implementação mais eficiente da plataforma de força. Como requisitos fundamentais do sensor foram consideradas a faixa de trabalho (range), a sensibilidade, a curva de histerese, a linearidade, a precisão e a sensibilidade à temperatura. Foi especificada também a densidade espacial de sensores necessária para uma caracterização postural satisfatória. Então, foi feito um estudo com os principais sensores disponíveis no mercado com o propósito de se encontrar um sensor que preenchesse os requisitos preestabelecidos. Em seguida, foram definidos os principais procedimentos para a análise dos dados e o software que será utilizado na implementação do sistema. Após estabelecer os procedimentos para análise e adquirir dez unidades do sensor escolhido, o FSR 400 da Interlink Electronics, foi iniciada a etapa de construção da plataforma de força usando o microcontrolador Arduino Mega 2560. Para mostrar as medições feitas pelos FSRs foi feito um programa na IDE Arduino, onde o mesmo imprimia na tela os valores das tensões exercidas sobre os FSRs e as leituras em bits correspondentes a essas tensões, além das resistências, condutâncias e forças. Por fim, para um melhor visualização e entendimento dos valores obtidos, foi feita uma interface no ambiente Visual Studio 2013 incluindo gráficos de cada variável citada e o mapeamento das forças exercidas em cada região do pé, mapeamento esse, fundamental para o estudo do equilíbrio humano, tanto na área médica como na área esportiva. O protótipo desenvolvido pode servir de base para futuras construções de plataformas de força para uso caseiro, uso escolar e para testes rápidos em atletas.