Adaptação e instrumentação de um esqui ergométrico para pessoas com deficiência motora dos membros inferiores

Abstract

In this study, a structural change was made in a commercial ergonomic ski in order to accommodate paraplegic, safely, aimed at physical activity. Two accelerometers and four force sensors were installed for the dynamic monitoring of movements of the lower limbs and the charge distribution on the support points of the ergometric skiing. The adaptation of an anatomical seat in ski made possible the accommodation of paraplegics, comfortably without compromising freedom in the movements of the lower limbs, produced with the help of arms. The four force sensors showed linear response with a correlation coefficient of 0.9928. Accelerometers were calibrated in a static way, with the help of LabVIEW software, becoming its angular variation in displacement of a point at the center of the force plate, located on the feet. To validate the data on the dynamic behavior of accelerometers, an image decomposition process, based on video analysis in MATLAB, was employed. The data revealed a similarity between both measurement systems, as evidenced by RMS values for the range of motion in a dynamic test with a variation of 3.57% and 4.94%, respectively, for the right and left accelerometers, in the horizontal direction. Two volunteers with cerebral palsy (CP) participated in the tests on the ergonomic skiing, accompanied by a doctor and a physiotherapist for a period of three weeks, three times a week. For comparison, two healthy volunteers were subjected to the tests. Volunteers with CP had range of motion of the lower legs of 43% compared to healthy persons. A random distribution of force on the load platform was observed in the first test day, progressing to a uniform distribution over the repetitive trials

No presente trabalho, foi realizada uma modificação estrutural em um esqui ergométrico comercial com o objetivo de acomodar pessoas com deficiência motora, de forma segura, visando a prática de atividades físicas. Dois acelerômetros e quatro células de carga foram instalados para o monitoramento dinâmico dos movimentos dos membros inferiores e a distribuição de carga sobre os pontos de apoio do esqui ergométrico. A adaptação de um assento anatômico no esqui possibilitou a acomodação de paraplégicos, de forma confortável, sem comprometer a liberdade na execução dos movimentos dos membros inferiores, produzidos com o auxílio dos braços. Nos testes realizados, não foi relatado desconforto algum por parte de dois paraplégicos sentados no esqui. Os quatro sensores de força utilizados apresentaram resposta linear, com coeficiente de correlação de 0,9928. Os acelerômetros foram calibrados de forma estática, com o auxílio do software LabVIEW, convertendo-se a sua variação angular em deslocamento de um ponto localizado no centro da plataforma de força, situada nos pés. Para a validação dos dados referentes ao comportamento dinâmico dos acelerômetros, um processo de decomposição de imagem baseada na análise de vídeos, em ambiente MATLAB, foi empregado. Os dados revelaram uma similaridade entre ambos os sistemas de medição, comprovada pelos valores RMS referentes à amplitude de movimento em um ensaio dinâmico com uma variação de 3,57% e 4,94% na direção horizontal, respectivamente, para os acelerômetros direito e esquerdo. Dois voluntários com paralisia cerebral (PC) participaram de testes realizados no esqui, acompanhados por um médico e um fisioterapeuta, por um período de três semanas, sendo os testes realizados três vezes por semana. Para efeito de comparação, dois voluntários hígidos foram submetidos aos testes. Os voluntários com PC apresentaram amplitude de movimento dos pés inferior em...