Desenvolvimento de um sistema de captura de baixo custo destinado a determinação da cinemática humana

The motion capture is a main tool for quantitative motion analyses. Since the XIX century, several motion caption systems have been developed for biomechanics study, animations, games and movies. The biomechanics and kinesiology involves and depends on knowledge from distinct fields, the engineering and health sciences. A precise human motion analysis requires knowledge from both fields. It is necessary then the use of didactics tools and methods for research and teaching for learning aid. The devices for analysis and motion capture currently that are found on the market and on educational institutes presents difficulties for didactical practice, which are the difficulty of transportation, high cost and limited freedom for the user towards the data acquisition. Therefore, the motion analysis is qualitatively performed or is quantitatively performed in highly complex laboratories. Based is these problems, this work presents the development of a motion capture system for didactic use hence a cheap, light, portable and easily used device with a free software. This design includes the selection of the device, the software development for that and tests. The developed system uses the device Kinect, from Microsoft, for its low cost, low weight, portability and easy use, and delivery tree-dimensional data with only one peripheral device. The proposed programs use the hardware to make motion captures, store them, reproduce them, process the motion data and graphically presents the data.

A captura de movimentos é uma ferramenta fundamental para a análise de movimentos quantitativos. Desde o século XIX, foram desenvolvidos diversos sistemas de captura de movimento para estudos biomecânicos, animações, jogos e cinema. O estudo da biomecânica e cinesiologia envolve e depende de conhecimentos de áreas distintas, as engenharias e as ciências da saúde. Uma análise precisa do movimento humano requer conhecimentos de ambas as áreas. É necessário então o uso de ferramentas e métodos didáticos de pesquisa e ensino que auxiliem este aprendizado. Os dispositivos atualmente encontrados no mercado para análise e captura de movimentos e usados nas instituições de ensino apresentam dificuldades para a prática didática, pois são de difícil transporte, possuem custo elevado e limitações quanto à liberdade do usuário diante da aquisição de dados. Dessa forma a análise de movimento é realizada de forma qualitativa ou é realizada de forma quantitativa em laboratórios de alta complexidade. Baseado nesses problemas, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de captura para uso didático por meio de um dispositivo barato, leve, portátil e de fácil uso, em conjunto com um software livre. Este desenvolvimento inclui a escolha do dispositivo de captura, o desenvolvimento de softwares para seu uso e testes. O sistema desenvolvido utiliza o dispositivo Kinect, da Microsoft, por ser barato, leve, portátil, de fácil uso e dispõe de dados tridimensionais com apenas um periférico. Os programas propostos utilizam o hardware para fazer capturas de movimentos, armazená-la, reproduzi-la, processar dados desta movimentação e apresentar os dados de forma gráfica