Controlador e interface android para equipamento de reabilitação dos Membros Inferiores

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraEsta dissertação teve como objetivo a criação de um sistema de controlo de uma bicicleta estática ativa que inclui uma interface Android (para telemóvel ou tablet). O sistema desenvolvido faz parte de um equipamento de reabilitação dos membros inferiores (pernas) que consiste numa bicicleta estática ativa que inclui um motor DC, sensores de força nos pedais para aquisição da força exercida pelo utilizador em cada pedal e um sensor de batimentos cardíacos. Esta bicicleta é inovadora pois permite fazer a distinção entre ambos os membros inferiores do utilizador, permite determinar a força aplicada nos pedais e controlar o movimento consoante estas forças. É vocacionada para a reabilitação de pessoas que sofreram acidentes e estão a recuperar de intervenções cirúrgicas, AVCs e outras patologias. Foi criado uma placa de processamento de sinal para condicionamento dos sinais provenientes dos sensores de força dos pedais, do sensor de batimentos cardíacos e controlo do motor DC. O trabalho desenvolvido focou-se ainda na utilização de um microcomputador (Odroid C1) para processamento dos dados e interação com o utilizador (médico ou paciente) através de uma interface gráfica criada para dispositivos Android. Esta aplicação móvel permite o registo do utilizador numa base de dados online de fácil acesso e permite também visualizar os dados provenientes dos sensores de força colocados nos pedais.This thesis aims to create a control system of an active exercise bike that includes an Android interface (for smartphone or tablet). The system developed is part of a lower limbs (legs) rehabilitation machine which is an active exercise cycle integrating a DC motor, force sensors on the pedal to acquire the force exerted by the user at each pedal and a heartbeat sensor. This bicycle is innovative because it allows distinguishing between both lower limbs of the user, determines the force applied to the pedals and controlling the movement according to these forces. It is dedicated to the rehabilitation of people who have suffered injuries and are recovering from surgery, strokes and other diseases. A signal processing board has been created for conditioning the signals incoming from the force sensors of the pedals, the heartbeat sensor and the DC motor. The work also focused on the use of a microcomputer (Odroid-C1) for data processing and interaction with the user (therapist or patient) through a graphical user interface created for Android devices. This mobile application allows the user registry in an easy accessible online database and can also display data from the force sensors placed on the pedals