Sistemas de viabilização e padronização da antropometria digital estática para pessoas com deficiência motora

Orientadora: Profa. Dra. Maria Lúcia L. R. OkimotoCoorientador: Prof. Dr. Márcio Fontana CatapanTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Artes, Comunicação e Design, Programa de Pós-Graduação em Design. Defesa : Curitiba, 11/05/2022Inclui referênciasResumo: O dimensionamento adequado de produtos é essencial para a qualidade de vida das pessoas. Especialmente quando se refere aos produtos de tecnologia assistiva que devem ser customizados para as morfologias corporais dos usuários. A área de pesquisa associada com o estudo das dimensões corporais é a antropometria. Com a popularização das tecnologias de digitalização tridimensional surge uma nova área, a antropometria digital, que se preocupa com a digitalização do indivíduo para a coleta digital de medidas e morfologias corporais. A partir de revisão da literatura, evidenciou-se a dificuldade, ocasional impossibilidade e desinteresse na coleta de antropometria digital de pessoas com deficiência motora. Identificou-se que isso se dá, principalmente, pela complexidade de planejamento do processo e pela incompatibilidade entre a tecnologia de coleta, os escâneres 3D e a dificuldade do público em manter-se nas posições necessárias pelo tempo exigido. Por esse motivo perguntou-se: Como pode ser feita a coleta de antropometria digital do corpo inteiro de pessoas com deficiência motora com o objetivo de desenvolvimento produtos adaptados para suas morfologias corporais? Essa foi respondida a partir da aplicação do método Design Science Research, que é propositivo, iterativo e que pauta a solução de problemas a partir do desenvolvimento de artefatos. A solução encontrada foi o desenvolvimento de um sistema para a coleta de antropometria digital estática de pessoas com deficiência motora. Inicialmente foi criado um sistema minimamente viável que pudesse ser consecutivamente avaliado e aprimorado. Esse processo de design iterativo permitiu que o aprimoramento da solução tivesse uma base técnica e que fosse visível a motivação das alterações realizadas. Para tanto utilizaram-se avaliações técnicas como prototipagem, simulações e análises estruturais, bem como realizaram-se alterações baseadas na experiência de especialistas para aprimorar o sistema de modo que pudesse ser incorporado em suas atividades práticas. O sistema desenvolvido é composto por: um protocolo de realização e padronização da antropometria digital; ferramentas para auxílio das atividades relacionadas ao protocolo; uma plataforma digital de registro dessas atividades; e um dispositivo ortoposicionador. O dispositivo consiste em um produto fabricado em acrílico e metal que permite a digitalização do corpo inteiro de pessoas em diversas posições sentadas padronizadas. Este pode ser usado por pessoas que não podem manter-se em pé autonomamente, para serem digitalizadas em posições especialmente selecionadas que facilitam a coleta da antropometria e o desenvolvimento de produtos para esse público. O resultado final do sistema, chamado de ADap, é apresentado e prototipado junto a pessoa com deficiência motora e pesquisadores, para os quais a solução foi desenvolvida. Os desfechos da sua aplicação são medidas antropométricas associadas com informações referentes à funcionalidade e fisicalidade dos participantes, modelos humanos digitais que consideram a sua morfologia completa e a possibilidade de geração de múltiplos produtos adaptados baseados em um mesmo conjunto de digitalizações. Conclui-se assim que o sistema desenvolvido viabiliza e padroniza a realização de antropometria digital estática e design de produtos de tecnologia assistiva para pessoas com deficiência motora e cria um ambiente propício para o avanço de pesquisas na área.Abstract: Proper sizing of products is essential for people's quality of life. Especially when it comes to assistive technology products that must be customized to the users' body morphologies. The area of research associated with the study of body dimensions is anthropometry. With the popularization of three-dimensional scanning technologies, a new area arises, digital anthropometry, which is concerned with the digitization of the individual for the digital collection of measurements and body morphologies. Based on a review of the literature, the difficulty, occasional impossibility and lack of interest in collecting digital anthropometry of people with motor disabilities became evident. This is mainly due to the complexity of the planning process and the incompatibility between the scanning technology, 3D scanners and the difficulty of the public to remain in the necessary positions for the required time. For this reason, the following question was asked: How can digital anthropometry be collected from the whole body of people with motor disabilities with the aim of developing products adapted to their body morphologies? This was answered through the application of the Design Science Research method, which is purposeful, iterative and guides the solution of problems by the development of artifacts. The solution was the development of a system to collect static digital anthropometry from people with physical disabilities. Initially, a minimally viable system was created that could be consecutively evaluated and improved. This iterative design process allowed the improvement of the solution to have a technical basis and the motivation for the changes to be visible. For that, technical evaluations such as prototyping, simulations and structural analysis were used, as well as changes were made based on the experience of specialists to improve the system so that it could be incorporated into their practical activities. The developed system comprises of: a protocol for performing and standardizing digital anthropometry; tools to support protocol-related activities; a digital platform for recording these activities; and an orthopositioning device. The device consists of a product made of acrylic and metal that allows scanning the entire body of people in various standardized sitting positions. This can be used by people who cannot stand autonomously, to be scanned in specially selected positions that facilitate anthropometry measurements collection and the development of products for this audience. The final result of the system, called ADap, is presented and prototyped together with people with motor disabilities and researchers, for whom the solution was developed. The outcomes of its application are anthropometric measurements associated with information regarding the functionality and physicality of the participants, digital human models that consider their complete morphology and the possibility of generating multiple adapted products based on the same set of scans. It is thus concluded that the developed system enables and standardizes the performance of static digital anthropometry and design of assistive technology products for people with physical disabilities and creates an environment conducive to the advancement of research in the area