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Título: Estimação de velocidade de caminhada por sensores inerciais de movimento em ambiente imersivo de realidade virtual
Autor(es): Ito, Ricardo Hideki
Orientador(es): Baptista, Roberto de Souza
Assunto: Realidade virtual
Reabilitação motora
Data de apresentação: 13-Fev-2023
Data de publicação: 22-Mai-2024
Referência: ITO, Ricardo Hideki. Estimação de velocidade de caminhada por sensores inerciais de movimento em ambiente imersivo de realidade virtual. 2023. 87 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: Neste estudo, explora-se o uso da tecnologia de realidade virtual (VR) e da unidade de medida inercial (IMU) para determinar a velocidade de caminhada no contexto de reabilitação. É utilizado o motor de desenvolvimento de jogos Unity para criar um ambiente virtual que simula a experiência de caminhar a baixa velocidade e com os movimentos do corpo inteiro para uma melhor imersão do usuário. A velocidade é calculada a partir dos dados de orientação dos sensores enquanto a pessoa caminha e a movimentação do avatar é obtida pelo conjunto de equipamentos de VR e sensores. Os resultados mostram que essa abordagem permite uma experiência mais imersiva e realista, bem como uma estimação precisa da velocidade de caminhada. Este projeto demonstra o potencial da VR e da IMU como ferramentas de reabilitação, bem como para proporcionar experiências imersivas para uma ampla gama de aplicações. Ele também destaca a utilidade das plataformas de desenvolvimento de jogos para criar ambientes virtuais realistas e a importância de se considerar o corpo inteiro em simulações virtuais. O objetivo é criar um sistema de comunicação entre um ambiente/objeto virtual e dispositivos físicos para visualização e análise tridimensional de movimentos do corpo em tempo real, permitindo também a análise de pacientes em qualquer localidade.
Abstract: In this study, we explore the use of virtual reality (VR) and inertial measurement unit (IMU) technology to determine walking velocity in the context of rehabilitation. The Unity game development engine is used to create a virtual environment that simulates the experience of walking at low speed and with the movements of the whole body for better immersion of the user. The velocity is calculated from the orientation data of the sensors while the person walks and the avatar’s movement is obtained by the combination of VR equipment and sensors. The results show that this approach allows for a more immersive and realistic experience, as well as a precise estimate of walking velocity. This project demonstrates the potential of VR and IMU as rehabilitation tools, as well as providing immersive experiences for a wide range of applications. It also highlights the usefulness of game development engines to create realistic virtual environments and the importance of considering the entire body in virtual simulations. The goal is to create a system for communication between a virtual environment/object and physical devices for real-time three-dimensional visualization and analysis of body movements, allowing for the analysis of patients in any location.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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