Prototipo De Silla De Ruedas Eléctrica Controlada Por Detección de Estado Oculare Inclinación de la Cabeza

Resumen

En este trabajo se presenta el desarrollo e implementación de un prototipo de silla de ruedas no invasivo para personas cuadripléjicas que consta de una cámara web, frente a la cara del paciente para detectar los estados oculares y el ángulo de inclinación de la cabeza. Así, las imágenes de estos movimientos se convierten en 4 comandos básicos (avanzar, detener, giro a la derecha y a la izquierda) en una tarjeta Raspberry Pi 3 y mediante un algoritmo derivado de la técnica Eye Aspect Ratio (EAR) implementado con Python, OpenCV y Dlib. De esta forma, los movimientos controlan dos motores eléctricos AO6-5TH111 (cada uno montado en cada eje de la silla de ruedas) con un puente H modelo IBT-2 BTS7960. Las primeras pruebas, realizada con 20 personas usando el sistema completo, indican que el tiempo de procesamiento de las imágenes es de 14 ms y combinado con nuestro sistema mecánico de la silla, se genera una velocidad constante aproximada de 0.78 m/s. Por lo que, la silla de ruedas requiere de una distancia aproximada de frenado de un 1.1 cm y no requiere de un botón de paro de emergencia. De esta forma, nuestro sistema implementado tiene ventajas importantes comparado con sistemas similares: tercera parte del costo de un sistema comercial similar, se adapta fácilmente a cualquier silla estándar y es de manejo sencillo para pacientes que requieran autonomía de movimiento en una casa-habitación.