Research Projects

ACTIGET: Sistema para la monitorización ambulatoria y la prescripción de actividad física para prevención y tratamiento de patologías

El objetivo principal de este proyecto es el diseño y construcción de un sistema portátil, escalable y no intrusivo para la medición en la consulta de atención primaria de la actividad física cotidiana de los pacientes. Se pretende además elaborar un protocolo para facilitar la prescripción de actividad física, prestando especial atención a aquellas patologías crónicas en las que el mantenimiento de una adecuada actividad física tenga mayor impacto sobre la calidad del paciente.

ENTIDADES COLABORADORAS: Unidad de Medicina Deportiva del Principado de Asturias.

PALABRAS CLAVE: Monitorización ambulatoria de la actividad física, prescripción de ejercicio.

ASIMOV: Desarrollo de un sistema para la predicción del movimiento humano mediante sensores portables

La predicción del movimiento humano preocupa en diferentes ámbitos de la ciencia y la ingeniería. Especialmente, en la colaboración humano-robot (HRC), la predicción del movimiento futuro permitiría desarrollar algoritmos de planificación para el robot más eficientes, seguros, acordes a normativas de seguridad o, simplemente, más amables con las personas. Los ajustes posturales anticipatorios al movimiento (APAs) son secuencias de movimientos corporales voluntarios realizados antes del inicio de la actividad misma, o “movimientos que preceden al movimiento”. En base a ellos es posible predecir movimientos futuros a partir de la identificación en tiempo real y de manera ambulatoria. Para medir la cinemática y los patrones de actividad muscular de la persona recurriremos al uso de tecnologías ambulatorias (sensores inerciales, plantillas de presión, EMGs) aplicables en condiciones cotidianas. Se persiguen dos objetivos: 1) Determinar APAs asociados a tareas propias de la locomoción y de la manipulación de objetos, y 2) Determinar la mejor configuración de sensores y algoritmos para detectar APAs de manera ambulatoria.

PALABRAS CLAVE: Predicción del movimiento humano, Ajustes posturales anticipatorios, Colaboración hombre-robot, Monitorización ambulatoria

FORCEMAP: Monitorización Ambulatoria del Esfuerzo para la Valoración de Trastornos Músculo-Esqueléticos en Entornos Laborales.

Ambulatory Monitoring of Forces on the Body for Assessment of Musculoskeletal Disorders in the Workplace

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de nuevos métodos y técnicas para la estimación ambulatoria de los esfuerzos realizados en el puesto de trabajo. Los problemas de salud derivados de esfuerzos músculo-esqueléticos son la primera causa de accidentes de trabajo y enfermedades laborales, en España y en toda Europa. Sin embargo, las variables relacionados con tales trastornos son difíciles de medir de manera ambulatoria, y hoy todavía no disponemos de dispositivos portables capaces de hacerlo, a pesar del gran impacto que tendrían en terrenos como la seguridad laboral, la prevención, la ergonomía o la atención sanitaria. En este pro

yecto se desarrolla un sistema de monitorización ambulatoria del movimiento y de las fuerzas en las articulaciones, basado en sensores portados por el usuario. La estimación de las variables cinemáticas de diferentes segmentos del cuerpo, pierna, tronco y extremidad superior, con sensores inerciales, y la estimación de esfuerzos articulares, con plantillas de presión y algoritmos de estimación.

Palabras clave: monitorización ambulatoria del movimiento, estimación de cargas y esfuerzos, trastornos musculo- esqueléticos.

Inertial Sensors Toolbox (InerSensTB)

A Matlab© library for real-time data processing of inertial sensors.

InerSensTB© is a collection of Matlab functions which implements a variety of algorithms for biomechanic apps:

• gait event detection from COM biaxial acceleration
• gait phases detection from foot gyro
• step length estimation from vertical COM acceleration

Over the years the toolbox has been extended to other topics:

• paddling frequency estimation for flat water kayak
• jump energy/height estimation from COM acceleration
• squat-jump energy estimation from COM acceleration
• Activity identification in free-living conditions

The toolbox includes functions designed to simplify the real-time developing process, such as:

• Automatic data acquisition from an Xsens XbusMaster device (more devices to be included)
• An event loop which manages the sampled data, and runs the previously planned algorithms.
• An algorithm dependency system, which allows an easy inter-algorithm communication process

This toolbox is released according to the GPLv3 license. More info: dalvarez@uniovi.es

KYTEC: Monitorización y evaluación de la técnica en la práctica real de piragüismo, para prevención de lesiones y mejora del rendimiento

En este proyecto se aborda:

• La definición y caracterización de los patrones ideales de aplicación de fuerza a la embarcación de cara a maximizar el rendimiento del deportista.
• El estudio de la relación entre los aspectos más significativos de la técnica del deportista, los patrones de fuerza aplicados y el riesgo de lesiones.
• El diseño de dispositivos de medida para el registro de las variables de interés en condiciones reales.

En el diseño de los dispositivos de medida se debe prestar especial atención al registro de todas las variables de interés. No obstante, es también fundamental que tales dispositivos supongan una interferencia mínima en la actividad del deportista, de acuerdo a no introducir alteraciones en la misma.

ENTIDADES COLABORADORAS: Centro de Tecnificación Deportiva del Principado de Asturias, Unidad de Medicina Deportiva del Principado de Asturias.

PALABRAS CLAVE: Piragüismo, monitorización ambulatoria, rendimiento, prevención de lesiones.

Indoor localization system for pedestrian navigation (SiLoP)

(Sistema de Localización Personal-Silop)

Sistema portátil basado en sensores inerciales para calcular la posición del usuario sin necesidad de otra infraestrucura externa.

Caminar es el medio de desplazamiento que utilizamos más frecuentemente. Un dispositivo de localización personal para la navegación pedestre (SNP) es un aparato portátil, sujeto al cuerpo del usuario, que proporciona la posición espacial del mismo. Para ello se utilizan sensores, cuya señal se debe ir procesando en tiempo real, y modelos biomecánicos de la locomoción, que permiten ir estimando la longitud de cada paso y la orientación del cuerpo en cada instante. Los SNP son interesantes por que no dependen de una infraestructura externa, y por tanto pueden ser la única alternativa en ciertas situaciones, como entornos donde falla el GPS (edificios e interiores) o cuando se necesita garantizar la privacidad. Su principal inconveniente es que, debido al carácter incremental de esta manera de calcular la posición, los errores se van acumulando en el tiempo. Este proyecto consiste en un estudio de qué sensores, modelos y algoritmos permiten reducir lo más posible dicho crecimiento del error, disminuyendo así la dependencia de una infraestructura de posicionamiento exterior. y el desarrollo de métodos más precisos y robustos de tratamiento de señales de sensores inerciales para la estimación del movimiento humano, basados en modelos biomecánicos de la marcha.