Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/9107
Tipo do documento: Dissertação
Título: Comparação de parâmetros biomecânicos entre sistemas de captura de movimentos: avaliação do Microsoft Kinect
Título(s) alternativo(s): Comparison of biomechanical parameters between motion capture systems: Microsoft Kinect evaluation
Autor: Streit, Priscilla 
Primeiro orientador: Monat, André Soares
Primeiro membro da banca: Freitas, Sydney Fernandes de
Segundo membro da banca: Barbosa, João Carlos Lutz
Resumo: O objetivo do presente trabalho foi avaliar comparativamente parâmetros biomecânicos (tanto antropométricos, quanto cinemáticos) de dados obtidos a partir do console Microsoft Kinect (2010). A avaliação destes parâmetros foi realizada para validar seu uso para obter informações complementares à Análise Ergonomica do Trabalho (AET) e em outras pesquisas, cujos objetivos envolvem o diagnóstico de uso de produtos ou ambientes de trabalho a partir da análises posturais e interações da população que o utiliza. A pesquisa com este console em particular é justificada uma vez que seu lançamento modificou o cenário da biomecânica, já que se trata de um equipamento acessível e portátil. Porém, sua precisão em relação à outros equipamentos ainda está em aberto, sendo inclusive, objeto de estudo de muitas pesquisas em andamento. Os dados obtidos por meio de sistemas de captura de movimentos tridimensionais permitem a avaliação de produtos, atividades e análises de interações homem-objeto. No campo do Design, é uma importante realização, uma vez que permite que profissionais tenham acesso à ferramenta que, anteriormente, era limitada à nichos especializados. O console foi comparado com o sistema de captura de movimentos inercial MVN Biomech (XSENS TECHNOLOGIES) e com o tradicional registro por meio de vídeo. Para obter dados do console Kinect, um software disponível no mercado foi selecionado a partir de critérios predefinidos para obter dados cinemáticos do console. Dois experimentos laboratoriais foram realizados: o primeiro, teve como objetivo obter dados operacionais dos equipamentos e suas limitações de uso; e o segundo foi realizado de forma a obter dados biomecânicos e compará-los a partir de três parâmetros estáticos e um dinâmico. Os parâmetros estáticos envolveram ângulos articulares e segmentares em posturas selecionadas e dimensões segmentares, onde a proposta foi avaliar dados antropométricos e as características do modelo biomecânico referente à manter os corpos rígidos durante a movimentação. O parâmetro dinâmico foi realizado de forma a obter dados de deslocamento global das articulações em movimentações selecionadas. Para possibilitar esta análise, uma plataforma digital foi desenvolvida, constituindo um campo neutro para o tratamento dos dados. A plataforma mantém os dados originais dos sistemas, permitindo a distinção entre os modelos biomecânicos e a retirada de dados que possam ser comparados. Os experimentos realizados permitiram avaliar a usabilidade do console, fornecendo diretrizes para seu uso. Para avaliar a utilização do console em ambientes reais de trabalho, foram realizados registros preliminares em laboratórios químicos, os quais se mostraram viáveis se as limitações, semelhantes às de sistemas baseados em tecnologia ótica, sejam consideradas. Futuras análises devem ser conduzidas para validar estatisticamente os resultados obtidos. Porém, considerando o objetivo do trabalho, pode-se concluir que o sistema avaliado é uma alternativa confiável no contexto proposto.
Abstract: The aim of the present study was to evaluate biomechanical parameters (both, anthropometric and kinematic) from data acquired through Microsoft Kinect (2010). The validation of its biomechanical characteristics will allow its use in gathering information to complement Ergonomic Work Analysis (EWA) and other user researches that provide product and work environment diagnosis through postural and dynamic assessment. The use of MS Kinect in this research is justified by the fact that is it has changed biomechanical scenario due to the fact that it is an inexpensive and portable alternative to the available motion capture systems available in the market. However, its accuracy has been the subject of many ongoing researches Data acquired from 3D motion capture systems provide means for evaluating products, activities and human-object interactions. In Design, it s an important achievement, since it allows professionals to use the tool, considering that most motion capture systems available in the market are not accessible. The Microsoft console was compared to MVN Biomech inertial system (XSENS TECHNOLOGIES) and traditional 2D video data. In order to acquire kinematic data form MS Kinect, a software was chosen, following a few criteria. Two laboratorial experiments were held, where the first aimed to acquire operational details and limitations from the equipments, as for the second aimed to compare biomechanical data through three static parameters and one dynamic. The static parameters involved joint and segment angles, as well as a segments dimensional comparison, whereas the proposals were to assess anthropometric features and to understand if the biomechanical model considers the segments as rigid bodies. The dynamic comparison was based on joints global displacement in selected movements. In order to analyze data from different systems, a digital platform based on a game engine was developed, constituting an even ground for evaluation. The platform maintains original data from the biomechanical models and extracts kinematic parameters, which can be compared. The experiments have provided understanding on the console s operations, providing guidelines for its usage. In order to also evaluate its usage in real work environments, trial recordings were held in chemical laboratories. These trials have shown the alternative to be viable if the limitations, similar to optical systems , are considered. Future analyses should be conducted in order to statistically validate the results. However, given the goals and context of this research, it can be concluded that the evaluated system is a reliable motion capture alternative.
Palavras-chave: Biomechanics
Ergonomics
Motion capture systems
Kinect
Biomecânica
Ergonomia
Sistemas de captura de movimentos
Kinect
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::DESENHO INDUSTRIAL
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Escola Superior de Desenho Industrial
Programa: Programa de Pós-Graduação em Design
Citação: STREIT, Priscilla. Comparação de parâmetros biomecânicos entre sistemas de captura de movimentos: avaliação do Microsoft Kinect. 2013. 141 f. Dissertação (Mestrado em Design) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/9107
Data de defesa: 13-Nov-2013
Aparece nas coleções:Mestrado em Design

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Priscilla Streit - parte 1.pdf3,11 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar
Priscilla Streit - parte 2.pdf7,58 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.