Sistema de monitoramento e reabilitação motora com mão robótica assistida por inteligência artificial

Abstract

Foi desenvolvida uma mão robótica de baixo custo capaz de mensurar a amplitude de movimento, junto a um sistema integrado que reconhecer movimentos humanos por rastreamento visual e assim reproduzi-los mecanicamente, com maior eficiência e simplicidade nas avaliações clínicas. É uma pesquisa aplicada, que utiliza webcam, Python (OpenCV, MediaPipe), identifica os pontos-chave da mão e calcula os ângulos articulares, dados processados e enviados ao Arduino, controla servomotores da estrutura impressa3D. Testes mostraram estabilidade na reprodução dos movimentos pela mão robótica, permitiu identificar os graus de flexão e extensão dos dedos, e armazenar os dados evolutivo e auxiliar na de reabilitação motora pelo monitoramento da amplitude de movimento. Conclui-se que o sistema é acessível, e não invasiva para o monitoramento clínico e reabilitação motora.

This work presents a low-cost robotic hand to measure range of motion. The objective was to create an integrated system to recognize human movements through visual tracking and reproduce them mechanically, aiming for efficiency and simplicity in clinical evaluations. This applied research uses a webcam and routines in Python (OpenCV/MediaPipe) to identify key points of the hand and calculate joint angles. The processed data are sent to an Arduino board for the proportional control of servomotors in a 3D printed structure. Experimental tests demonstrated stability in the automatic reproduction of movements, allowing the quantification of degrees of flexion and extension of the fingers, in addition to storing the patients' history. It is concluded that the system constitutes an affordable, non-invasive alternative for clinical monitoring and motor rehabilitation