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Plataforma de apoio terapia de reabilitao e manuteno de doentes de Parkinson

Relatrio Final

Preparao da Dissertao

Filipe Daniel Magalhes Vieira

060503243

Mestrado Integrado em Engenharia Eletrnica e de Computadores: Telecomunicaes,

Eletrnica e Computadores

Orientador Interno: Prof. Miguel Velhote Correia

Orientador na Empresa: Eng. Joo Correia

Para os meus Pais e irm

Filipe Vieira, 2012

Plataforma de apoio terapia de reabilitao

e manuteno de doentes de Parkinson

Trabalho de Preparao da Dissertao realizada no mbito do

Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotcnica e de Computadores

Ramo Telecomunicaes, Eletrnica e Computadores

Orientador Interno: Prof. Miguel Velhote Correia

Orientador na Empresa: Eng. Joo Correia

FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Porto 2012

i

Resumo

Esta proposta de dissertao surge na sequncia de uma solicitao da empresa

INOVA+ que tem como objetivo a criao de uma plataforma de apoio terapia de reabilitao

e manuteno de doentes de Parkinson atravs de um ambiente virtual com interao

utilizando o Kinect, para computadores pessoais.

Graas ao avano tecnolgico na rea de captura de movimento (MOCAP), surgiram no

mercado novos equipamentos de captura de movimentos para o uso domstico, mais

concretamente para interao com jogos de vdeo. Assim, obter um destes equipamentos

tornou-se algo acessvel e pouco dispendioso. Neste sentido, a INOVA+ decidiu criar uma

aplicao que possa no s ser usada nas sesses de fisioterapia de paciente com doena de

Parkinson mas tambm pelos familiares e amigos de pessoas que sofram desta doena.

A aplicao um sistema complexo com vrias opes de uso, entre as quais existir

uma opo de jogos ldicos que proporcionem ao paciente a prtica de atividade fsica.

neste contexto que se focar a minha dissertao. Assim, o objetivo principal do projeto

consiste em criar um ou mais jogos ldicos que permitam ao utilizador, pessoa que sofra da

doena de Parkinson, jogar atravs de movimentos do seu corpo.

Palavras-chave: Eletrotcnica, computadores, MOCAP, Kinect, jogos didticos,

tecnologia, fisioterapia e doena de Parkinson

ii

iii

Abstract

This proposal is in response to a request from the INOVA+ Company whose objective is

to create a platform to support rehabilitation and maintenance therapy of Parkinson patients

through a virtual environment with interaction using the Kinect from Microsoft, for personal

computers.

Due to technological advances in the motion capture (MOCAP) area, several new

motion capture equipment to domestic use appeared on the market, specifically for

interacting with videogames. To buy one of these devices has become affordable and

inexpensive. Considering this, INOVA+ decided to create an application that can be used not

only in physical therapy sessions but also in the home with help of the family members and

friends of people that have that disease.

The application will include multiple options of use, among which there will be a choice

of didactic games that provides entertainment and physical activity to the patient. That will be

the focus of dissertation. The main objective of this project is to create one or more didactic

games that allow the patient to play through his/her body movements.

Keywords: Electrical engineering, computers, MOCAP, Kinect, didactic games, technology,

physical therapy and Parkinsons disease

iv

v

Agradecimentos

Este espao dedicado queles que muito contriburam e apoiaram para que este

trabalho fosse realizado. A todos eles deixo o meu agradecimento sincero.

Quero agradecer em primeiro lugar INOVA+ e especialmente ao Eng. Joo Correia

por me terem concedido a oportunidade de realizar esta dissertao.

Ao meu orientador Prof. Miguel Velhote Correia pela sua disponibilidade e orientao,

pelas suas sugestes, criticas e todo o apoio prestado.

Agradeo minha famlia todo o apoio incondicional em todas as decises da minha

vida e pela sua enorme pacincia. Agradeo-lhes com todo o meu amor e carinho pela

educao que me deram e sobretudo pelo seu esforo para que meus objetivos fossem

atingidos. graas a eles que me tornei na pessoa que sou hoje.

Por ltimo, mas no menos importantes, agradeo a todos os meus amigos que fazem

parte da minha vida.

Muito obrigado,

Filipe Vieira

vi

ndice

Resumo ........................................................................................................................................... i

Abstract ........................................................................................................................................ iii

Lista de Figuras ............................................................................................................................ viii

Lista de Tabelas ............................................................................................................................. ix

Abreviaturas e Smbolos................................................................................................................ x

Captulo 1 ...................................................................................................................................... 1

Introduo ..................................................................................................................................... 1

1.1 Contexto ........................................................................................................................ 1

1.2 Objetivos ....................................................................................................................... 2

1.3 Motivao ...................................................................................................................... 2

1.4 Estrutura do documento ............................................................................................... 2

Captulo 2 ...................................................................................................................................... 3

Reviso Bibliogrfica e Estado da Arte .......................................................................................... 3

2.1 MOCAP Captura de Movimentos ............................................................................... 3

2.2 Fisioterapia na Doena de Parkinson ............................................................................ 4

2.3 Projetos Similares .......................................................................................................... 5

Captulo 3 ...................................................................................................................................... 6

O Projeto ....................................................................................................................................... 6

3.1 O problema.................................................................................................................... 6

3.2 Soluo proposta ........................................................................................................... 6

3.3 Arquitetura do sistema ................................................................................................. 7

Captulo 4 ...................................................................................................................................... 8

Meios e Mtodos .......................................................................................................................... 8

4.1 Tecnologias e ferramentas ............................................................................................ 8

4.1.1 Kinect ..................................................................................................................... 8

4.1.2 Linguagens de programao ............................................................................... 11

4.1.3 Ambientes de desenvolvimento ......................................................................... 11

4.1.4 Formatos ............................................................................................................. 14

Captulo 5 .................................................................................................................................... 15

Experincias e Resultados ........................................................................................................... 15

vii

Captulo 6 .................................................................................................................................... 16

Concluses e Trabalho Futuro ..................................................................................................... 16

6.1 Plano de Trabalho ....................................................................................................... 16

6.1.1 Preparao da Dissertao, 2 Semestre 2011/2012: ........................................ 16

6.1.2 Dissertao, 1 Semestre 2012/2013: ................................................................. 16

6.2 Concluso ............................................