Desenvolvimento de sistema de sensoriamento a fibra óptica baseado em luva aplicado ao monitoramento dos movimentos da mão

• Processo: 12/11943-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2014
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Carlos Kenichi Suzuki
• Beneficiário: Eric Fujiwara
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Realidade virtual Robótica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Microcurvaturas | Movimentos da mão | Realidade Virtual | Robótica | sensor a fibra óptica | Sensor baseado em luva | Sensores a fibra óptica

Resumo

O monitoramento preciso dos movimentos da mão é essencial na teleoperação de manipuladores robóticos, destinados a exploração de ambientes inóspitos e operações médicas, ou em aplicações de realidade virtual e reconhecimento de linguagem de sinais. Contudo, os sistemas de sensoriamento atualmente disponíveis, caracterizados por monitoramento externo via câmeras, eletromiografia ou dispositivos baseados em luva, apresentam limitações quanto ao seu custo, sensibilidade e robustez. Neste contexto, o presente projeto propõe o desenvolvimento de um sensor a fibra óptica baseado em luva, onde a posição angular das juntas monitoradas é relacionada à atenuação do sinal óptico devido a microcurvaturas. Inicialmente, os parâmetros de construção do sensor serão avaliados e otimizados, visando o aprimoramento de sua resposta. Simultaneamente, será elaborado um programa computacional para aquisição e processamento de sinais ópticos em tempo real. Em seguida, será desenvolvida uma rotina de calibração dinâmica baseada em algoritmos inteligentes para correlacionar os valores de intensidade luminosa à postura da mão. Finalmente, o sistema será aplicado em um programa de realidade virtual para reprodução de movimentos ou interpretação de linguagem de sinais. O projeto proporcionará uma tecnologia de sensoriamento de alta sensibilidade, robustez e baixo custo de implementação, trazendo ganhos para as indústrias de optoeletrônica, robótica e automação no país, além de resultados acadêmicos relevantes em termos de originalidade e interdisciplinaridade.

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)

FUJIWARA, ERIC; FERREIRA, MURILO; DOS SANTOS, MARQUES; SUZUKI, CARLOS K.. Flexible Optical Fiber Bending Transducer for Application in Glove-Based Sensors. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 14, n. 10, p. 3631-3636, OCT 2014. (12/11943-0)

FUJIWARA, ERIC; ONAGA, CARLOS Y.; SANTOS, MURILO F. M.; SCHENKEL, EGONT A.; SUZUKI, CARLOS K.; IEEE. Design of a glove-based optical fiber sensor for applications in biomechatronics. 2014 5TH IEEE RAS & EMBS INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ROBOTICS AND BIOMECHATRONICS (BIOROB), v. N/A, p. 5-pg., 2014-01-01. (12/11943-0)