DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM ARTEFATO ORIENTADO A PRÓTESES OCULOPALPEBRAIS UTILIZANDO TECNOLOGIAS DIGITAIS
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Informações
Título
DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM ARTEFATO ORIENTADO A PRÓTESES OCULOPALPEBRAIS UTILIZANDO TECNOLOGIAS DIGITAIS
Título (EN)
DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF AN ARTIFACT ORIENTED TO OCULOPALPEBRAL PROSTHESIS USING DIGITAL TECHNOLOGIES
Autor(es)
Salvatore Binasco Lengua
Orientador(es)
Marcelo Tsuguio Okano
Data de Defesa
24/06/2024
Resumo (EN)
The work proposes an improvement in oculopalpebral prostheses by increasing mimicry through the development of an artifact, supported by digital tools, that adds movement. Under the methodology – Design Science Research – DSR, the needs and limitations of the artifact were identified, dividing it into 5 components: ocular mechanism, processing algorithm, sensor and support, calibration protocol and embedded system. A 37.2cm3 mechanism was developed according to the anatomy of a model facial defect; an optical sensor mounted on a wearable support was used; the images were processed using mathematical morphology, resulting in an accuracy of 95.7% in position recognition, 97.8% in blinking and 30ms delay; and an optimization protocol was made using artificial intelligence and optimization algorithm. Finally, the mechanism complies with size and speed limitations; and the processing can capture eye movements with a speed and accuracy that is acceptable for each person.
Resumo
O trabalho propõe uma melhoria nas próteses oculopalpebrais aumentando o mimetismo por meio do desenvolvimento de um artefato, apoiado nas ferramentas digitais, que adicione movimentação. Sob a metodologia – Design Science Research – DSR, foram identificadas as necessidades e limitações do artefato, dividindo-o em 5 componentes: mecanismo ocular, algoritmo de processamento, sensor e suporte, protocolo de calibração e sistema embarcado. Foi desenvolvido um mecanismo de 37,2cm3 de acordo com a anatomia de um defeito facial de modelo; foi usado um sensor ótico montado em um suporte wearable; as imagens foram processadas usando morfologia matemática, resultando em uma precisão de 95.7% no reconhecimento da posição, 97.8% no piscar e 30ms de delay; e um protocolo de otimização foi feito utilizando inteligência artificial e algoritmo de otimização. Finalmente, o mecanismo cumpre com as limitações de tamanho e velocidade; e o processamento consegue captar os movimentos oculares com uma rapidez e precisão aceitáveis para cada pessoa.
Tipo
Dissertação
Palavras-chave
Morfologia matemática; Prótese facial; Inteligência Artificial; Manufatura Aditiva; Industria 4.0
Área de Concentração
Gestão de Sistemas de Operação
Linha de Pesquisa
Redes de Empresas e Planejamento da Produção
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq
Indústria 4.0: Aspectos Tecnológicos, Econômicos Sociais e Ambientais
Instituição
Universidade Paulista
Financiamento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001
Direito de Acesso
Acesso Aberto