Sistema de medição angular em juntas articuladas baseado em IMU

Abstract

A medição precisa e contínua dos movimentos dos segmentos corporais é fundamental em diversas áreas como medicina, reabilitação física e monitoramento do desempenho atlético. Tradicionalmente, essas medições são realizadas usando sistemas de captura de movimento com marcadores e câmeras, que são caros, complexos e limitados ao ambiente de laboratório. Uma alternativa promissora é o uso de Unidades de Medição Inercial (IMUs - Inertial Measurement Units). A implementação de um sistema de medição inercial baseado em IMU para medições em segmentos corporais apresenta várias vantagens significativas. Primeiramente, as IMUs são dispositivos compactos e leves, permitindo a fixação direta nos membros sem interferir significativamente na execução dos movimentos. Isso proporciona uma maior liberdade de movimento em comparação com sistemas tradicionais. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de medição angular baseado em IMU cuja aplicação é voltada à análise cinemática da articulação de joelho. O sistema é composto basicamente por três microcontroladores e dois sensores inerciais que contém acelerômetro e giroscópio. As medições feitas pelo protótipo foram comparadas com medições feitas por um dispositivo comercial, mostrando o êxito do sistema durante testes estáticos e dinâmicos representados por movimentos de sentar e levantar e execução de ciclos de marcha, respectivamente.