Wheelie e Gimme, tecnologia inovadora para dirigir cadeira de rodas

• Processo: 15/22624-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Vigência: 01 de agosto de 2016 - 30 de abril de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Paulo Gurgel Pinheiro
• Beneficiário: Paulo Gurgel Pinheiro
• Empresa Sede: Hoobox Robotics Tecnologia do Brasil Ltda. - ME
• Município: Campinas
• Auxílios(s) vinculado(s): 17/07367-8 - Wheelie, tecnologia inovadora para dirigir cadeira de rodas, AP.PIPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/15719-9 - Wheelie e Gimme, tecnologia inovadora para dirigir cadeira de rodas, BP.PIPE
• Assunto(s): Tecnologia assistiva Robótica Acessibilidade Cadeira de rodas Interação homem-máquina Reconhecimento de padrões Deficiência física
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cadeira de rodas | expressões faciais | Interação Humano-Computador | Interfaces assistivas | Robótica Assistiva | Robótica

Resumo

Há cerca de 45 milhões de portadores de alguma deficiência ou limitação no Brasil, no qual 10% desta população pode ser considerada cadeirante com grande dificuldade ou incapacidade de locomoção. São Paulo, por exemplo, é a cidade com maior número de cadeirantes, onde apesar da existência de acessibilidade em muitos pontos da cidade, a dificuldade é muito grande principalmente na periferia. Em um outro cenário, encontram-se pessoas com um grau de deficiência tão elevado que nem as mais favoráveis condições de infraestrutura permitiriam-nas dirigir uma cadeira de rodas, mesmo que motorizada. Neste grupo estão pessoas com ausência total de membros superiores ou com diminuição ou ausência de força muscular que as impossibilitem de realizar a propulsão manual e até mesmo manipular um joystick. Dividindo a demanda em três grupos de cadeirantes, temos o primeiro grupo formado por cadeirantes capazes de realizar propulsão manual. Para esse grupo, a acessibilidade depende dele estar inserido em cidades ou casas adaptadas. O segundo grupo é formado por cadeirantes que possuem maiores limitações, mas que uma cadeira de rodas motorizada com joystick torna-se opção viável de mobilidade. E por fim o terceiro grupo, formado por pessoas com limitações físicas mais graves onde nem políticas públicas de infraestrutura, nem cadeiras de rodas motorizadas conseguem alcança-las como soluções de mobilidade. Este será o grupo alvo deste trabalho. Diversas investidas de pesquisa e desenvolvimento já foram realizadas por centros de pesquisas para se criar interfaces de acessibilidade para essa última demanda. No entanto, mesmo existindo uma demanda social, estratégica e tecnológica, ainda há uma grave timidez em popularizar e comercializar tais ferramentas. A principal problemática e desafio comercial está na complexidade que as cadeiras de rodas precisam ter para poder embarcar tais interfaces. Essas cadeiras perdem o status de motorizada para se tornarem cadeiras robotizadas com computadores de bordo, controladores e complexos sistemas de interação necessários para traduzir os sinais tratados pelas interfaces em pulsos para osmotores. Esse projeto tem como objetivo viabilizar comercialmente um aparato tecnológico (software e hardware) para que pessoas com limitações físicas, graves o suficiente para não controlar um joystick, possam dirigir cadeiras de rodas motorizadas, já tão populares no mercado, e não necessariamente uma cadeira de rodas robotizada, que tem um custo elevado de produção e não é facilmente comercializada. O produto tem potencial para ser o primeiro do seu tipo no Brasil e possivelmente um dos pioneiros no mundo. Na parte software da solução, nós iremos apresentar a metodologia para criação de uma interface que utilize apenas as expressões faciais do usuário para dirigir a cadeira de rodas e que possa ser embarcado em um simples computador portátil e pessoal. A parte hardware da solução será responsável por transformar uma cadeira de rodas motorizada em robotizada em apenas um passo. Com isso o usuário pode adquirir uma cadeira de rodas motorizada, robotiza-la rapidamente e usar a interface hands-free. Para esse projeto, a metodologia pretende atacar as seguintes frentes: i) desenvolver uma interface hands-free que utilize tecnologia que possa ser embarcada em computadores pessoais; ii) apresentar certa flexibilidade no protótipo para que a ferramenta possa ser adaptável às diferentes limitações físicas, mesmo que não abrangendo a sua totalidade; iii) utilizar expressões faciais para controlar uma cadeira de rodas, atendendo uma demanda que não possui movimentos nas mãos e nenhum movimento de cabeça; iv) vencer o desafio de criar um mecanismo de hardware simples, que possa transformar cadeiras motorizadas em cadeiras robotizadas, ou seja, cadeiras prontas para receber comandos vindos de um computador. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PINHEIRO, PAULO GURGEL; PINHEIRO, CLAUDIO GURGEL; CARDOZO, ELERI; HOWARD, A; SUZUKI, K; ZOLLO, L. The Wheelie - A Facial Expression Controlled Wheelchair Using 3D Technology. 2017 26TH IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ROBOT AND HUMAN INTERACTIVE COMMUNICATION (RO-MAN), v. N/A, p. 6-pg., 2017-01-01. (13/07559-3, 15/22624-1, 16/15719-9)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa