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FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA
CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA
FERNANDA MACHADO
FERNANDA MARIANY VIEIRA
STEPKIDS – Dispositivo Móvel para Crianças com Paralisia Cerebral
Orientador: Fábio Ricardo de Oliveira de Souza
Coorientador: Ramon Fernando Hans
Novo Hamburgo
2016
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FERNANDA MACHADO
FERNANDA MARIANY VIEIRA
STEPKIDS – Dispositivo Móvel para Crianças com Paralisia Cerebral
Projeto de Pesquisa apresentado ao Curso Técnico de Mecânica da Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha a fim de obter aprovação nas disciplinas do curso e exposição em feiras. Orientador: Prof. Fábio Ricardo de Oliveira de Souza. Coorientador: Ramon Fernando Hans.
Novo Hamburgo, setembro de 2016.
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ASSINATURAS
________________________________________________
FERNANDA MACHADO
CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA
_______________________________________________
FERNANDA MARIANY VIEIRA
CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA
_______________________________________________
FÁBIO RICARDO DE OLIVEIRA DE SOUZA
Orientador
________________________________________________
RAMON FERNANDO HANS
Coorientador
Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
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AGRADECIMENTOS
Gostaríamos de agradecer primeiramente ao nosso orientador Fábio Ricardo de
Souza, por ter disponibilizado seu tempo nos auxiliando e nos orientando durante todo o
desenvolvimento técnico do projeto, tornando-a a cada nova reunião, mais aperfeiçoado e
completo. Agradecemos ao nosso co-orientador Ramon Hans que apoiou a ideia desde o
inicio da pesquisa, não deixando o grupo desanimar em nenhum momento e nos dando
coragem, muitas vezes, para seguir em frente mesmo com todos os problemas que
encontrávamos no caminho.
Somos muito gratas também ao nosso amigo do curso de eletrônica, Vinícius Brun
Kriesang, que nos prestou auxilio no desenvolvimento de toda a parte eletrônica do
dispositivo, cedendo muito tempo e dedicação a nossa pesquisa. Queremos agradecer por toda
a paciência e comprometimento que teve conosco e com o projeto durante o ano, tornando
possível a realização do protótipo do STEPKIDS.
Um agradecimento especial ao pequeno Miguel, que durante todo o período, deixou
nossas pesquisas mais divertidas, renovando as nossas energias com a sua simpatia a cada
visita e nos ajudando no teste do protótipo. Obrigada a Associação Vida Nova e toda a sua
equipe pela confiança e por nos ter aberto as portas, nos ajudando em tudo que precisávamos
sempre com bom humor, profissionalismo e muita competência. Queremos agradecer a todos
os seus colaboradores, diretoras, psicóloga, professoras e em especial a fisioterapeuta
Elisabete Bartikoski, que supervisionou todo o decorrer do projeto, os testes e nos deu muitas
ideias novas para serem colocadas em prática futuramente.
Por fim, queremos agradecer a nossa família, amigos e aos nossos colegas de curso
por toda a ajuda prestada nos laboratórios da mecânica, pelo companheirismo que nos
ofereceram nos meses em que trabalhamos na ideia, sempre motivando o grupo a dar o
melhor possível para que se obtivesse um resultado positivo e proveitoso ao final.
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“Para as pessoas sem deficiência a tecnologia
torna as coisas mais fáceis.
Para as pessoas com deficiência, a tecnologia
torna as coisas possíveis.”
(Mary Radabaugh)
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RESUMO
A paralisia cerebral é uma síndrome neurológica de caráter não evolutivo que prejudica o
sistema nervoso central, sendo caracterizada primariamente por distúrbios da motricidade e
eventualmente por outros distúrbios associados, como o estado de alerta, da visão, da fala, da
audição, do psiquismo e da sensibilidade. De acordo com o Departamento de Neurologia
Infantil da Universidade de São Paulo, no Brasil, a cada 1000 crianças nascidas vivas, 07
possuem algum tipo de paralisia cerebral. Crianças que apresentam este quadro clínico
possuem uma capacidade motora baixa, muitas vezes extrema, não conseguindo realizar
quaisquer atividades sozinhas, permanecem muito tempo sentadas em cadeiras de rodas ou
deitadas em camas ou leitos, desta forma, brincam sem variar as posições, tornam-se
completamente dependentes do auxilio de familiares e profissionais. A falta de mobilidade
pode gerar grandes efeitos negativos aos órgãos internos e sistema circulatório, pois o corpo
humano não é feito para crescer e permanecer sentado. Em função disto, é recomendado, por
protocolo, que crianças com esta deficiência permaneçam em pé, no mínimo, vinte minutos
diários em posição ereta, com a coluna vertebral reta e membros inferiores em extensão.
Como solução, este projeto consiste no desenvolvimento de um dispositivo móvel elétrico
capaz de auxiliar a locomoção de crianças portadoras de paralisia cerebral em posição
vertical, com a coluna e membros inferiores em extensão, eretos, estimulando a
independência, corrigindo a postura, tornando o aparelho divertido e não prejudicando a
coluna vertebral dos profissionais que, eventualmente, auxiliam estas crianças diariamente. A
proposta constitui-se da criação de um design criativo e atrativo para as crianças usuárias, do
dimensionamento no software Autodesk Inventor Professional de um dispositivo confortável
e que proporcione segurança, a realização do protótipo e testes realizados. Foram utilizados
como referências para a pesquisa: livros, artigos científicos e consultas com profissionais da
área de psicologia, fisioterapia, educação, engenharia mecânica, elétrica e eletrônica. Como
resultado, após o dimensionamento e os testes realizados com o protótipo, pode-se destacar a
eficiência do dispositivo, tornando o STEPKIDS um equipamento confortável, seguro e
atendendo as necessidades estipuladas das de crianças portadora de paralisia cerebral.
Palavras-chave: Paralisia cerebral. Tecnologia assistiva. Parapodium. Motor. STEPKIDS.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: STEPKIDS representado em software ............................................................ 21
Figura 2: Esqueleto de perfis estruturais do STEPKIDS ................................................ 22
Figura 3: Base de apoio para os pés no STEPKIDS ....................................................... 22
Figura 4: Apoio vertical do STEPKIDS ......................................................................... 23
Figura 5: Apoios móveis do STEPKIDS ........................................................................ 24
Figura 6: Distribuição de cargas para simulação ............................................................ 25
Figura 7: Soldagem dos perfis estruturais ....................................................................... 27
Figura 8: Usinagem dos rasgos no apoio vertical ........................................................... 28
Figura 9: Sistema de movimentação ............................................................................... 29
Figura 10: Protótipo finalizado ....................................................................................... 30
Figura 11: Deslocamento máximo .................................................................................. 31
Figura 12: Tensão normal ............................................................................................... 32
Figura 13: Miguel no STEPKIDS ................................................................................... 34
Figura 14: Testes, acompanhado pela fisioterapeuta Elisabete Bartikoski ..................... 35
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 09
2 REFERENCIAL TEÓRICO ....................................................................................... 11
2.1 Desenvolvimento neonatal ........................................................................................ 11
2.2 Desenvolvimento físico e psicomotor ....................................................................... 11
2.3 Paralisia cerebral ....................................................................................................... 12
2.3.1 Causas da paralisia cerebral ..................................................................................... 13
2.3.2 Classificação da paralisia cerebral ........................................................................... 13
2.4 Tecnologia Assistiva .................................................................................................. 14
2.5 Estabilizador vertical parapodium .......................................................................... 15
2.6 Motores elétricos de corrente contínua (CC) .......................................................... 16
2.7 Baterias ....................................................................................................................... 16
2.8 Arduíno UNO ............................................................................................................. 17
2.9 Controlador ................................................................................................................ 18
2.10 MDF (Medium Density Fiberboard) ..................................................................... 18
2.11 Perfis estruturais tubulares .................................................................................... 19
3 METODOLOGIA ........................................................................................................ 20
3.1 Dimensionamento de materiais ................................................................................ 21
3.2 Análise de estrutura .................................................................................................. 24
3.3 Potência do motor elétrico ........................................................................................ 26
3.4 Estrutura STEPKIDS ............................................................................................... 26
3.4.1 Soldagem do esqueleto com perfis estruturais ......................................................... 27
3.4.2 Montagem da estrutura ............................................................................................. 27
3.4.2.1 Apoios fixos .......................................................................................................... 28
3.4.2.2 Apoios móveis ....................................................................................................... 28
3.5 Sistema de movimento ............................................................................................... 29
3.6 Testes .......................................................................................................................... 30
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................... 31
4.1 Simulação de análise estrutural ............................................................................... 31
4.2 Testes do protótipo .................................................................................................... 33
4.3 Orçamento .................................................................................................................. 35
5 CONCLUSÃO .............................................................................................................. 37
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 38
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1 INTRODUÇÃO
Anualmente no Curso Técnico de Mecânica da Fundação Escola Técnica Liberato
Salzano Vieira da Cunha de Novo Hamburgo – RS, os alunos de terceiras e quartas séries
recebem a tarefa de realizar uma pesquisa científica, de conclusão, envolvendo a área técnica.
O PID (projeto de integração disciplinar) visa encontrar a solução para um problema
escolhido pelos grupos, tendo como base, tecnologias já existentes e produtos semelhantes no
decorrer da pesquisa.
A ideia do projeto consiste na elaboração de um dispositivo móvel elétrico capaz de
auxiliar a locomoção de crianças portadoras de paralisia cerebral (PC) em posição vertical,
com a coluna e membros inferiores em extensão, eretos, estimulando a independência,
corrigindo a postura, tornando o aparelho divertido e não prejudicando a coluna vertebral dos
profissionais que, eventualmente, auxiliam estas crianças.
De acordo com o Departamento de Neurologia Infantil da Universidade de São
Paulo, no Brasil, a cada 1000 crianças nascidas vivas, 07 possuem algum tipo de paralisia
cerebral. Outros estudos citam a estimativa de 30 a 40 mil novos casos, por ano. Crianças com
esta deficiência possuem uma capacidade motora baixa, muitas vezes extrema, não
conseguindo realizar quaisquer atividades sozinhas, permanecem muito tempo sentadas em
cadeiras de rodas ou deitadas em camas ou leitos, desta forma, brincam sem variar as
posições, tornam-se completamente dependentes do auxilio de familiares e profissionais.
Segundo a fisioterapeuta Elisabete Bartikoski (2016), independente da idade, peso ou
tamanho, a falta de mobilidade pode gerar grandes efeitos negativos aos órgãos internos e
sistema circulatório, pois o corpo humano não é feito para crescer e permanecer sentado. Em
função disto, é recomendado, por protocolo, que crianças com este quadro clínico
permaneçam em pé, no mínimo, vinte minutos diários em posição ereta, com a coluna
vertebral reta e membros inferiores em extensão.
A fim de posicionar a criança nas condições adequadas, os profissionais e familiares
acabam segurando-as de modo no qual os pés dos portadores toquem o chão, porém, esta
prática acaba podendo acarretar problemas na coluna destes auxiliares, pois o corpo encontra-
se em posições inadequadas a fim de atender a necessidade da criança.
A fim de solucionar o problema, foi criado, dimensionado e realizado um protótipo
do STEPKIDS, a partir de livros, artigos científicos, laboratórios do curso de mecânica e
conversas com profissionais da área que serviram de referência para o embasamento da
pesquisa.
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O projeto visa atender as necessidades dos portadores de paralisia cerebral,
proporcionando conforto e segurança para os mesmos. Ao final da pesquisa, após testes e
análise de resultados, pode-se destacar a eficiência da proposta desenvolvida, bem como,
novas ideias e possibilidades para pesquisas futuras.
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2 REFERENCIAL TEÓRICO
Foram realizadas consultas a livros, artigos científicos, dissertações e demais meios
para fontes de pesquisa para o referencial teórico.
2.1 Desenvolvimento neonatal
Segundo Gallo e Alencar (2012), desenvolvimento neonatal é uma parte do estudo da
saúde, que visa avaliar o comportamento dos recém nascidos logo nos primeiros minutos de
vida e o desenvolvimento dos mesmos durante o período. De acordo com os autores, é a
primeira ação a ser tomada após o parto, pois a partir dela podem-se avaliar as condições do
bebê, indicando possíveis problemas no desenvolvimento e dar auxilio aos médicos para caso
tenha que ser tomado alguma situação de emergência. O primeiro procedimento após o
nascimento é anotar os sinais vitais, peso e evidência das habilidades normais. Este exame é
conhecido como Escala de Apgar.
Conforme citado por Gallo e Alencar (2012 apud BEE, 2003), o procedimento para
analisar as condições dos bebês são feitos no primeiro e no quinto minuto após o nascimento,
desta forma, são analisados cinco sinais vitais importantes, que podem implicar em
problemas, sendo eles: freqüência cardíaca, esforço respiratório, tônus muscular, reação
reflexa e cor.
2.2 Desenvolvimento físico e psicomotor
De acordo com Cole e Cole (2003), no primeiro ano de vida, os bebês se
desenvolvem muito rapidamente, ganham peso e altura. Em média triplicam o seu peso e
ganham aproximadamente 25 cm de altura. Até os dois anos de vida, seu crescimento é
rápido, após isto, a criança passa por um padrão de crescimento mais lento. A proporção do
corpo também é fator de mudança brusca até os dois anos de idade, sendo, neste período, um
quarto do comprimento total do corpo. Em relação aos ossos, mudam em três aspectos com o
passar do tempo: ficam maiores, mais largos e mais rígidos.
Mesmo antes de nascer, o sistema nervoso dos bebês apresenta funções sensoriais e
motoras elementares, como por exemplo, o fato de moverem-se espontaneamente, reagirem a
som e luzes, mostrando desta forma um sistema de memória. Segundo os autores: “O
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processo de crescimento e desenvolvimento físico é controlado por alguns hormônios. A
glândula tireoide secreta o hormônio tiroxina que afeta o desenvolvimento do cérebro e ritmo
de crescimento total.” (GALLO E ALENCAR, 2012). De acordo com os autores:
As mudanças de ampla magnitude que ocorrem no comportamento motor e na
capacidade cognitiva das crianças entre as idades de dois meses e meio a um ano
estão intrinsecamente as transformações do corpo, músculos, ossos e cérebro.
(GALLO E ALENCAR, 2012 apud COLE E COLE, 2003).
Gallo e Alencar (2012), explicam que existem algumas tendências básicas no
desenvolvimento motor que implicam no desenvolvimento do bebê. Um deles é o
cefalocaudal, onde o desenvolvimento ocorre da cabeça para os membros, outra é a
proximodistal, onde ocorre do tronco para as extremidades. Desta forma os autores dizem que
“Caso a criança não consiga desenvolver estas sequências, mesmo que as condições
ambientais as favoreçam é um indicativo de que há algo a ser levado em conta sobre o
desenvolvimento normal da criança.” (GALLO E ALENCAR, 2012, p. 70).
2.3 Paralisia cerebral
Segundo Coll, Marchesi e Palacios (2004), o termo paralisia cerebral é empregado
hoje como uma designação geral para abranger transtornos muito diversos, que possuem em
comum o fato de significarem uma alteração ou perda do controle motor causada por uma
lesão encefálica ocorrido durante o período pré-natal ou durante a primeira infância, seja qual
for o nível mental da criança lesada. De acordo com os autores, a partir desta denominação, se
encontram crianças com sintomatologias muito diversas e com prognósticos muito variáveis.
Desta forma, pode-se encontrar desde crianças com problemas motores discretos até crianças
que não conseguem desenvolver praticamente nenhum movimento voluntário. Seguindo a
linha de raciocínio, pode-se encontrar crianças com inteligência normal ou superior até
crianças com deficiências mentais, podendo ter afetado a fala, audição e visão. Conceituando
de forma geral a paralisia cerebral, segundo especialista da área, conclui-se que:
A paralisia cerebral é uma síndrome neurológica de caráter não evolutivo que
acomete o sistema nervoso central, à exceção da medula espinhal, nos períodos pré,
peri ou pós-natal. Caracteriza-se primariamente por distúrbios da motricidade e
eventualmente por outros distúrbios associados; por distúrbios associados entende-se
os distúrbios do estado de alerta, da fala, da visão, da audição, do psiquismo e da
sensibilidade (MALLIN, 2003 apud PAULA, 1998 p. 106).
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Segundo os três autores já citados acima, a paralisia cerebral não é considerada uma
doença, mas sim, um quadro ou um estado patológico, nesta linha de raciocínio, a paralisia
cerebral não pode ser curada em sentido escrito, a lesão, quando existe, é irreversível, porém,
se a criança possuir uma reabilitação física adequada e a educação correta, é possível obter
progressos bastante importantes, que aproximariam de um funcionamento mais normalizado.
Deste modo, uma criança que apresenta este quadro ou estado patológico, não deve ser
considerada uma criança doente, mas sim, uma pessoa com características especifica que
necessitam de cuidados especiais.
2.3.1 Causas da paralisia cerebral
De acordo com Mallin (2004), aproximadamente 40% dos casos não se pode
determinar com precisão a causa que leva uma pessoa a este quadro ou estado patológico,
porém, as mais comuns são as que acorrem isoladas ou associadas entre si conforme o período
de desenvolvimento da gestão ou nascimento:
Problemas durante a gravidez: são cerca de 60% dos casos. Período pré-natal –
rubéola, toxoplasmose, anóxia fetal, exposição à radiação ou drogas, erro de migração
neuronal, incompatibilidade sanguínea por RH.
Problemas durante e logo após o parto: são certa de 30% dos casos. Período peri-natal
– traumatismo cerebral, anóxia em trabalho de parto, baixo peso, infecções,
prematuridade, uso de fórceps.
Problemas de nascimento até nove anos: cerca de 10% dos casos. Período pós-natal:
traumatismo crâneo-encefálico, meningite, anóxia de diversas causas, acidente
vascular cerebral.
2.3.2 Classificação da paralisia cerebral
As diferentes formas de paralisia cerebral são classificadas pelos efeitos funcionais e
pela topografia corporal que elas têm. “De acordo com os efeitos funcionais, os quadros
clínicos mais freqüentes são a espasticidade, a atetose e a ataxia, e, como quadros menos
freqüentes, ocorrem a rigidez e os tremores.” (COLL, MARCHESI e PALACIOS, 2004).
Segundo os autores:
A espasticidade é produzida, de modo geral, como conseqüência de uma lesão
localizada na face piramidal e consiste em um incremento acentuado do tônus
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muscular. Nesta classificação, as anomalias motoras devem-se a impossibilidade de
pôr-se em ação, reciprocamente, a contração dos músculos envolvidos em um
movimento e o relaxamento de outros.
A atetose é produzida como uma conseqüência de uma lesão localizada na face
extrapiramidal, constituindo-se na dificuldade na coordenação e no controle dos
movimentos voluntários. Acaba deixando os movimentos incontroláveis, extremados
e dissimétricos, desta forma, vão da hiperflexão à hiperextensão. Em crianças com
este quadro, costuma-se haver movimentos espasmódicos incontrolados e contínuos
nos membros do corpo e nos músculos envolvidos na fonação, respiração e
deglutição. Pessoas com este tipo de paralisia cerebral costumam tentar,
inconscientemente, limitar a agitação que interfere na atividade voluntária contraindo
os músculos, o que acaba em uma atitude perturbada, chegando a assemelhar-se com
espasmáticos.
A ataxia é uma síndrome cerebelosa, onde as precisões dos movimentos e o equilíbrio
acabam sendo alterados. É caracterizada pela dificuldade de medir a força, a direção
dos movimentos e a distância. Ocorre falta de estabilidade do tronco quando os braços
são movimentados, desorientação espacial e dificuldade de coordenar os movimentos
dos braços a fim de manter o equilíbrio no andar.
2.4 Tecnologia Assistiva
Conforme Garcia, Pinto e Alencar (2012), em diversas ocasiões, pessoas com algum
tipo de deficiência ficam impossibilitadas de realizar tarefas básicas, como ficar em pé sentar,
locomover-se ou higienizar-se sem a ajuda de outra pessoa. Estas restrições acabam levando
os portadores de deficiência e suas famílias a terem suas vidas limitadas em muitos aspectos,
tais como profissional, social, lazer, entre outros. Segundo Bersch (2013), em um sentido
amplo, é percebido que a evolução tecnológica anda em direção a tornar a vida da sociedade
mais fácil no desempenho de funções pretendidas. A Tecnologia Assistiva é uma expressão
nova, ainda em processo de construção e sistematização, podendo ser conceituada como:
“Tecnologia Assistiva é uma área do conhecimento, de característica
interdisciplinar, que engloba produtos, recursos, metodologias, estratégias, práticas e
serviços que objetivam promover a funcionalidade, relacionada à atividade e
participação, de pessoas com deficiência, incapacidades ou mobilidade reduzida,
visando sua autonomia, independência, qualidade de vida e inclusão social”
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(SECRETARIA DE DIREITOS HUMANOS DA PRESIDÊNCIA DA
REPÚPLICA, 2009).
Segundo Mantoan e Prieto (2006), o sistema educacional brasileiro, por exemplo, já
possui grandes problemas e é inegável que inclusão social de pessoas com deficiências, deixa
toda a situação escolar ainda mais difícil. De acordo com Sonza (2013), a cada ano é buscada
novas tecnologias que visam proporcionar melhorias na qualidade de vida das pessoas. As
maiorias destas tecnologias surgiram em função de uma necessidade específica. Porém, uma
grande parte desta sociedade vem sendo excluída destes avanços tecnológicos, sendo elas, as
pessoas com necessidades especiais. Em função disto, foi criada a Tecnologia Assistiva, que
busca atender as necessidades destas pessoas que possuem algum tipo de deficiência.
2.5 Estabilizador vertical parapodium
O parapodium é considerado uma Tecnologia Assistiva que tem a função auxiliar a
criança na manutenção da postura bípede de forma simétrica para garantir a integridade dos
tecidos, visto que estas crianças que não possuem mobilidades motoras acabam ficando muito
tempo sentada na mesma posição, o que é prejudicial à saúde das mesmas. O equipamento
permite que a criança fique em pé, tendo seu corpo preso por fitas de segurança (GARCIA,
PINTO e ALENCAR, 2012). Estas funções foram decompostas, segundo os autores,
conforme o quadro abaixo:
Quadro 1 - Modelagem funcional do produto
Fonte: GARCIA, PINTO e ALENCAR, 2012.
Atualmente, existem no mercado diversos tipos de parapodium disponíveis para
compra, segundo Garcia, Pinto e Alencar (2012), os mais comuns são fabricados em madeira
e aço. Segundo os autores, o parapodium de madeira tem sua estrutura inteira feita de
madeira, possui base para o tronco acolchoada e a sustentação por fitas. Na base há rodízios
para o deslocamento. Já o parapodium de aço tem sua estrutura fabricada em aço-carbono,
onde o principal material são tubos de aço carbono. Possuem faixas ajustáveis de sustentação
para quadril, tronco e joelhos e encostos acolchoados.
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2.6 Motores elétricos de corrente contínua (CC)
Segundo Franca (2001), as máquinas de corrente contínua são máquinas capazes de
converter, energia mecânica em energia elétrica, como no caso dos geradores e energia
elétrica em energia mecânica, como nos casos dos motores, porém, estes possuem uma
característica específica: deve ser alimentado com tensão contínua. Esta tensão contínua pode
vir de pilhas e baterias, nos casos de motores pequenos ou de uma rede alternada pós
retificação, quando são necessários motores maiores. De acordo com o autor, os principais
componentes dos motores de corrente contínua, são: estator, rotor e comutador. O estator
contém um enrolamento, que é alimentado diretamente por uma fonte de tensão contínua. O
rotor, por sua vez, contém um enrolamento que é alimentado por uma fonte de tensão
contínua através do comutador e escovas de grafite. O comutador é um dispositivo mecânico
no qual estão conectados os terminais das espiras da armadura, onde a função é inverter de
forma sistemática o sentido da CC que circula na armadura.
Sobre o principio de funcionamento dos motores de corrente contínua, segundo o
autor: “é baseado no princípio de eletromagnetismo clássico pelo qual um condutor
carregando uma corrente e mergulhado em um fluxo magnético fica submetido a uma força
eletromagnética”. Em relação as suas características, segundo o Instituto Newton Braga
(2016) “A maioria dos pequenos motores é especificada para tensões entre 6 e 12 V e a
corrente está diretamente ligada ao seu tamanho, que vai determinar o torque. Na maioria dos
casos, as tensões especificadas não são exatamente a tensão com que eles devem funcionar.”
2.7 Baterias
Sendo dispositivos eletroquímicos, que convertem energia química em energia elétrica
quando sofrem descarga e o processo inverso ao sofrerem carga, como explica Souza e Murta
(s.d). Pode-se destacar os seguintes tipos de baterias: baterias ácidas, baterias de níquel
cádmio, baterias de hidretos metálicos de níquel, baterias de Ions de Lítio e baterias de Ions
de Lítio com eletrólito de polímero.
Baterias ácidas possuem três divisões, sendo uma delas bateria de gel. Os autores
explicam ainda que as baterias de gel possuem um aditivo de gel que envolve o eletrólito,
assim formando-se micro fendas onde ocorrem as reações entre placa positiva e a placa
negativa (SOUZA, MURTA, s.d).
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Consideramos importantes algumas informações a respeito do assunto. As baterias
VRLA se caracterizam basicamente pelo fato de serem reguladas a válvula e pela
recombinação interna dos gases. Isso significa que a bateria não permite, em
condições normais de utilização, que haja migração significativa de quaisquer
elementos de dentro para fora e nem de fora para dentro. A bateria estacionária
selada de chumbo ácido regulada por válvula (VRLA) tem o eletrólito em seu
interior, confinado por absorção em manta de microfibra de vidro (Tecnologia
AGM) ou através de sua gelificação (Tecnologia Gel). Esse confinamento, aliado à
característica física da bateria, possibilita que haja um processo de recombinação
interna dos gases gerados no processo de operação, de modo que não haja perda dos
elementos ativos, não necessitando, dessa forma, qualquer tipo de manutenção
interna (free of maintenance). (NO BREAK NET, s.d)
Esse tipo de baterias 12V são utilizadas em sistemas de alarme, automação,
equipamentos médicos e náuticos e carros e motos elétricas, explica Souza e Murta
2.8 Arduíno UNO
O arduíno é uma plataforma de prototipagem eletrônica. Funciona com tensão baixa
(de cerca de 5V) e pode ser comprado pré-montado ou, até mesmo, montado à mão. É
programada em C++ e seu custo varia conforme a versão. Apresenta várias bibliotecas de
acesso livre, facilitando, assim, a utilização de diversos atuadores rapidamente. De acordo
com a FBS Eletrônica, em relação as funções do dispositivo “o Arduino já possui funções
internas para manipulação de I/O digital e analógico assim como funções para manipulações
de bits, matemáticas, comunicação entre outras.”
De acordo com a FBS Eletrônica, as funções de entradas analógicas (analogReference)
configura a referência de tenção para a conversão analógica/ digital. Os outros possíveis de
configuração são: DEFAULT: a tensão padrão para conversão é a tensão de alimentação da
placa. 5 Voltas para placas alimentadas com 5 volts e 3.3 Voltas para placas alimentadas com
3.3 V. INTERNAL1V1: referência de 1,1V, apenas no Arduino mega; INTERNAL2V56:
referência interna de 5,6 V, apenas no Arduino mega; EXTERNAL: referência de tensão
aplicada no pino AREF(valor entre 0 e 5V).
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2.9 Controladores
Segundo a VEX Professional Robotics, os controladores são projetados de forma
segura, especificamente para aplicações robóticas. Sua alta capacidade de corrente, baixa
queda de tensão e a capacidade de sobretensão de pico, fazem os controladores Victor ideial
para sistemas de acionamento, enquanto as opções de frenagem/travagem e controle preciso
atendem, normalmente, as exigências e necessidades dos braços e dos sistemas de elevação.
2.10 MDF (Medium Density Fiberboard)
Como explica a Pulliam (s.d), a fibra de média densidade, conhecida popularmente
como MDF é um material compósito com uso frequente em dias atuais por suas
características, como uniformidade, superfície lisa, densa e sem presença de nós e padrões de
grãos. O artigo também informa que partículas de madeira e resina são responsáveis pela
constituição desse material, resultando em uma densidade maior que muitos tipos de
madeiras. Esse fator é algo positivo para o modulo de elasticidade e ruptura dos painéis MDF.
De acordo com Bauer, a fabricação do MDF pode também favorecer a características
especiais do material.
É possível fabricá-los com características especiais como resistência a ambientes
úmidos, resistência ao fogo e etc., através da escolha correta do tipo e do teor de
resina e da adição de aditivos, dependendo da exigência (BAUER, 1995 apud
ELEOTÉRIO, 2000, p.21).
Esses painéis também contam com uma maior estabilidade dimensional que outras
classes de painéis, devido ao baixo teor de umidade com o ambiente e teor de sorção, por
exemplo (ELEOTÉRIO, 2000).
Curci (s.d) mostra que a densidade e outras propriedades mecânicas do MDF podem
variar de acordo com sua espessura, onde uma chapa de 9-18 mm, por exemplo, apresenta em
média um valor de densidade 750kg/m³.
As características finais do painel dependem de sua matéria prima, processo e
produtos que são integrados ao MDF (MALONEY, 1989 apud ELEOTERIO, 2000 p.22).
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2.11 Perfis estruturais tubulares
De acordo com Avaliação... (2010) perfis tubulares são normalmente utilizados em
elementos estruturais por sua ótima resistência a esforços combinados como torção e
compressão, baixo peso próprio, área de pintura reduzida e maior vida útil na proteção
anticorrosão.
Os perfis são obtidos através do processo de laminação, tanto a quente quanto
dobrado a frio ou extrudado, oferecendo perfis tubulares que podem ser, na maioria das vezes,
de secção circular, quadrada e retangular, com variações de dimensões e espessura de parede
(TUBOS..., s.d.).
Além da classificação por tipos de processo, Doyle também explica que perfis
tubulares podem ser diferenciados pela presença de costura ou falta dela (solda).
Os tubos sem costura são produzidos por processo de laminação a quente, a partir de
bloco maciço de seção redonda de aço, o qual será laminado e perfurado por
mandril, obtendo-se dessa maneira, suas dimensões finais. [...] Os tubos com costura
são aqueles a partir de chapas de aço calandrada e costurados (soldados) no encontro
das mesmas (DOYLE et. al., 1978 apud LERIS, 2010, p. 23).
Freitas, Requena e Araújo (s.d) explicam que no Brasil o crescimento de construções
civil que utilizam perfis estruturais aumentou devido a seu ótimo comportamento estrutural.
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3 METODOLOGIA
O projeto teve inicio com a elaboração de um tema na área voltada para a engenharia
mecânica.
Para o desenvolvimento do projeto STEPKIDS, se buscou fontes de pesquisa e
referências para a fundamentação da pesquisa. Foram realizadas consultas a livros,
dissertações, artigos científicos, revistas e demais trabalhos para o embasamento. Fez-se
presente também o auxílio de profissionais da área de engenharia mecânica, fisioterapia e
acessibilidade para estudos sobre o assunto tratado e elaboração do protótipo proposto.
Após todas as pesquisas iniciais e básicas sobre o tema e materiais semelhantes já
existentes no mercado, se buscou uma instituição que oferecesse suporte para o trabalho
necessário com uma criança com delimitações devido a paralisia cerebral.
A Associação Vida Nova, localizada no município de São Leopoldo é uma escola de
ensino fundamental e centro de atendimento especializado em crianças com deficiências
múltiplas. Possui uma creche para atendimento de crianças que necessitam de atenção
especial, como é o caso do Miguel de 3 anos de idade, que possui paralisia cerebral de nível
leve, o que impede sua independência a caminhar, resultando também em uma marcha
cruzada com as pernas ao se movimentar.
Elaborou-se inicialmente um croqui do protótipo que representasse a ideia do
STEPKIDS, inspirado na estrutura de um parapodium encontrado na própria instituição. O
aparelho contaria com uma base de aproximadamente 500x500mm onde será fixado um apoio
vertical para as costas, de medidas maiores que um metro para que seja possível a utilização
posterior do usuário.
Para que a criança permaneça presa ao apoio vertical, serão utilizados outros apoios
para a cintura, pernas e costas, além de outro para a cabeça para atender os quesitos de
conforto. Esses serão reguláveis para posicionamento, assim se adaptando a estatura da
criança.
Para gerar os movimentos que irão possibilitar que a criança controle o próprio
STEPKIDS, será utilizado um motor elétrico e um controle para o usuário. As quatro rodas,
duas traseiras e duas dianteiras, terão dimensões maiores do que as utilizadas em um
parapodium comum, pois isso irá permitir que a criança sinta-se mais segura ao comandar o
aparelho e também permitir que o protótipo se locomova em lugares em que o chão não seja
totalmente plano.
21
Figura 1 – STEPKIDS representado em software.
Fonte: as autoras (2016).
Para elaborar o protótipo, foi utilizado o programa Autodesk Inventor 3D 2016, onde
pode ser feita a analise de estrutura para descobrir peso, tensão sofrida pela carga aplicada e
deslocamento máximo.
3.1 Dimensionamento de materiais
Para o dimensionamento geral da estrutura foi considerado as dimensões de um
parapodium, já que é garantido que ele acaba se adaptando ao corpo da criança. Com algumas
mudanças, foi analisado inicialmente que se a estrutura fosse fabricada apenas com o MDF
correria o risco de não suportar os esforços que o peso da criança produziria.
Viu-se a necessidade do uso de perfis estruturais como esqueleto para garantir a
estabilidade do STEPKIDS e evitar o rompimento. O perfil selecionado para testes do
protótipo foi o perfil estrutural fabricado em aço carbono com dimensões 30x50x1,2mm.
22
Figura 2 – Esqueleto de perfis estruturais do STEPKIDS.
Fonte: as autoras (2016).
Para a base, as dimensões são 500x600mm do perfil, onde o painel de MDF de
520x440mm será acoplado a uma distância de 160mm da parte traseira para que seja
posteriormente inserido o sistema de movimento.
Figura 3 – Base de apoio para os pés no STEPKIDS
Fonte: as autoras (2016).
23
O apoio vertical de perfis possui 1000x460mm, já o MDF conta com 1115x470mm .
Esse comprimento estabelecido assegura que o usuário poderá usar o dispositivo por mais
tempo que um parapodium comum, até mesmo com o desenvolvimento de seu corpo. Dois
rasgos finos e extensos feitos nesse apoio tem a função de tornar os demais apoios ajustáveis,
através de parafusos de fixação com porca borboleta.
Figura 4 – Apoio vertical do STEPKIDS.
Fonte: as autoras (2016).
Os demais apoios, como o para as pernas, cintura, costas e cabeça terão dimensões
iguais de 300x150x30mm. Para as costas o apoio levará um cinto peitoral para que a criança
fique fixa e segura na estrutura. Já na parte da cintura e pernas a maneira de fixação será
semelhante a ideia do parapodium.
24
Figura 5 – Apoios móveis do STEPKIDS.
Fonte: as autoras (2016).
Para a confecção do protótipo foi adquirido MDF na cor branca para que
posteriormente seja possível aderir a cores e adesivos de forma a se tornar atrativo para uma
criança.
3.2 Análise de estrutura
Todas as peças que compõem o STEPKIDS foram desenhadas com o uso do
programa Autodesk Inventor Professional 2016, para que fosse possível se obter fatores finais
do projeto como o peso (kg), deslocamento máximo ao sofrer aplicação de forças (mm) e
tensões (MPa).
Realizou-se uma análise de estrutura dos perfis utilizados de aço carbono, pois seria
onde a carga estaria sendo aplicada, diminuindo os esforços sobre o MDF.
Aplicou-se restrições fixadas e flutuantes fixadas em locais próximos as rodas. A
simulação utilizou a massa da criança somada aos apoios, base e bateria para distribuir a carga
na estrutura.
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Para conhecimento da massa de todas as peças de MDF, utilizou-se a densidade do
material de 0,75 g/cm³ para cálculo no iProperties do Autodesk Inventor, como mostra a
tabela.
Tabela 1 – Massa em kg dos apoios e base.
Peça Massa (kg)
Apoio vertical 5,732
Base 2,564
Apoio costas 0,839
Apoio cabeça 0,839
Apoio pés 0,633
Apoio cintura 0,291
TOTAL = 10,898
Fonte: as autoras (2016).
A bateria selada pesquisada para uso do sistema possui 2,7 kg, desprezando-se a
massa dos controladores e arduino. E somando junto a massa de 13 kg da criança com que os
testes serão realizados, totalizando assim 27 kg.
Figura 6 – Distribuição de cargas para simulação.
Fonte: as autoras (2016).
26
Com esses valores é possível analisar na estrutura seu deslocamento máximo, tensão,
peso e demais fatores que influenciam ou não nos testes do protótipo, através da simulação do
CAE (Computer-Aided Engineering).
3.3 Potência do motor elétrico
Para determinar qual motor deve ser utilizado, foi considerado o peso total do
STEPKIDS, diâmetro da roda acoplada ao eixo do motor e dimensões da base.
Com o valor do peso de 400N e o coeficiente de atrito da borracha igual a µ = 0,6
pode-ser chegar a força de 240N com Fa = P x µ. Para o torque em Nm, determinou-se
através do cálculo da força e raio da roda de 5’’ pela fórmula T = Fa x rroda, resultando em
15,24 Nm.
O perímetro calculado, aplicando o mesmo raio da roda, resultou em 0,399 m.
O objetivo para o aparelho é que sua velocidade seja em média 5 km/h ou 5000 m/h
para que a criança possa andar com segurança sobre ele, já que as cadeiras de roda
motorizadas e brinquedos como carrinhos em que uma criança possa controlar possuem 7
km/h.
Para determinar-se a rotação foi feita a relação entre a velocidade desejada e o raio
da roda, para obter o valor de 12531,33 rph ou 209 rpm.
Com isso pode determinar a potência que cada motor irá precisar por
resultando em 166, 77 W ou 0,22 HP.
Disponibilizado pela equipe de robótica da Fundação Liberato, obteve-se para uso no
STEPWAY dois motores CIM FIRST ROBOTICS FR801-001 com rotação livre de 5310 rpm
e potência 337W.
Esse motor conta com uma caixa de redução de 10x, onde o restante da velocidade
pode ser controlado até aproximadamente 5 km/h através da programação.
3.4 Estrutura STEPKIDS
Para que fosse confeccionado o protótipo do projeto, foram utilizados materiais já
citados anteriormente. O acompanhamento de profissionais na área de mecânica foi realizado
para assegurar a viabilidade técnica a cada etapa.
27
3.4.1 Soldagem do esqueleto com perfis estruturais
Os perfis estruturais foram soldados em suas extremidades, utilizando solda de arco
elétrico com gás de proteção, conhecida como MIG/MAG. Se fez o uso de esquadros para que
os perfis permanecessem perpendiculares entre si.
Figura 7 – Soldagem dos perfis estruturais.
Fonte: as autoras (2016).
Para o protótipo foram soldados também chapas metálicas na parte inferior do
aparelho para o acoplamento do motor na região traseira e das rodas giratórias dianteiras.
Após realizar essa operação, para que os perfis e chapas não oxidassem foi aplicado
tintura esmalte antiferrugem na coloração preta.
3.4.2 Montagem da estrutura
Para que o MDF fosse fixo ao esqueleto de perfis estruturais, foram utilizados
parafusos M5x50mm para o apoio vertical e apoios móveis e M6x80mm para a base devido a
largura do apoio e do esqueleto somados.
28
3.4.2.1 Apoios fixos
O apoio fixo vertical utilizou uma espuma protetora para seus cantos vivos, assim
garantindo segurança para quem manusear o STEPKIDS.
Foram usinados dois rasgos com distância de 48mm do centro cada, utilizando uma
máquina fresadora de eixo vertical encontrada na oficina do Curso de Mecânica da Fundação
Liberato, com uma fresa de 7mm para que o parafuso M5x50mm conseguisse escorregar com
folga por esses rasgos.
Figura 8 – Usinagem dos rasgos no apoio vertical.
Fonte: as autoras (2016).
Para fixar no perfil, foram realizados três furos passantes em cada lado, garantindo
que a estrutura se mantivesse segura durante os testes.
A base também utiliza as espumas nos cantos vivos, assim em caso de ocorrer
colisões do aparelho em paredes ou outros móveis, não haverá danos ao MDF. Os furos
passantes pela base e perfil foram efetuados para o uso de parafusos M6x80mm, devido a
posição do perfil de 30x50x1,2mm.
3.4.2.2 Apoios móveis
O apoio para cabeça, coluna, cintura e pernas possuem dimensões 300x150x30mm,
com dois furos simétricos localizados a uma distância de 50mm do centro cada. Os parafusos
M5x50mm foram fixados com porcas borboletas, para que a altura desses fosse regulável
pelos rasgos existentes no apoio vertical.
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Visando o conforto da criança, todas as regiões que entram em contato com o corpo
do usuário do STEPKIDS foram estofados com uma espuma de espessura de 15mm.
Para manter a criança presa aos apoios foram utilizados cintos, um peitoral e outro
para a cintura, além da região das pernas que também irá contar com um mecanismo para que
as pernas da criança se encaixem no espaço proposto e evitem se cruzar, assim ocorrendo a
marcha cruzada, umas das características da paralisia cerebral.
3.5 Sistema de movimento
O controle do projeto é feito eletronicamente, o que permite a integração de um
joystick usual com uma placa de controle e com motores elétricos. A placa que controla todo
o sistema é um Arduino UNO, muito utilizado em processos de automação industrial,
residencial e de processos. O microcontrolador faz a leitura de um dos sensores analógicos
presentes no controle, através de um conversor analógico-digital, processa os valores obtidos
e envia os comandos já convertidos para os motores. Como o Arduino não consegue fornecer
potência suficiente para alimentar os motores, foram utilizados dois controladores Victor 884.
Figura 9 – Sistema de movimentação
Fonte: as autoras (2016).
Cada controlador é ligado à bateria que alimenta o circuito, recebe comandos do
Arduino e aciona o respectivo motor. Como os motores estão sobre-dimensionados, foi
tomado o cuidado para que o STEPKIDS não ultrapasse a velocidade máxima estipulada,
limitando os comandos enviados para cada Victor.
30
A programação do arduíno utilizada para o projeto se encontra em apêndice I.
3.6 Testes
Para realizar os testes e validar a ideia do projeto, foi obtida o auxilio da
fisioterapeuta Elisabete Bartikoski, da Associação Vida Nova para garantir segurança à
criança durante todo o procedimento com o protótipo finalizado.
Figura 10 – Protótipo finalizado.
Fonte: as autoras (2016).
Antes que o protótipo fosse concluído, estavam sendo realizadas visitas periódicas
ao Miguel, com permissão da diretora de ensino da AVN e dos responsáveis legais pelo
menor de idade. Essas visitas deixariam o garoto sentir-se familiarizado com o grupo, para
que ao ser realizado os testes houvesse total colaboração da criança.
Os testes foram realizados em local cedido na própria associação.
31
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Aplicando-se as etapas propostas anteriormente na metodologia, pode-se chegar nos
resultados obtidos para o projeto, assim se tornando possível analisar a viabilidade da ideia
proposta.
4.1 Simulação de análise estrutural
Primeiramente, para chegar ao resultado da analise estrutural dos perfis utilizados
como estrutura pra o STEPKIDS foi criada uma simulação com base na configuração de
forças e restrições inseridas. Essa etapa garante que o aparelho possa suportar a carga durante
os testes sem o risco de rompimento por esses esforços.
O deslocamento máximo que a peça vai obter é de 0,103mm que se localiza na parte
superior de onde é fixado o apoio vertical.
Figura 11 – Deslocamento máximo.
Fonte: as autoras (2016).
Considerando que o peso apoiado sobre a estrutura já contem a massa da criança
usuária do aparelho para os testes, nota-se que o rompimento não ocorrerá durante os testes
32
físicos do protótipo e com a possibilidade de outras crianças, de estatura e peso diferentes
poderem utilizar como foi inicialmente proposto pelo projeto.
A próxima analise mostra a tensão normal que a estrutura sofre com os esforços
aplicados, chegando ao máximo de 3,107 MPa como é exibido no gráfico a seguir.
Figura 12 – Tensão normal.
Fonte: as autoras (2016).
Essa tensão calculada pelo CAE mostra que a carga aplicada se torna quase
insignificante comparada a resistência à escoamento de 350 MPa e resistência à tração de 420
MPa do material do perfil, aço carbono. Poderia-se acrescentar 100x mais desse esforço
aplicado em teoria, mas é claro que quanto maior a força, maior será o deslocamento dessas
vigas.
Através do uso do iProperties foi possível encontrar o peso que a estrutura possuí pela
densidade do aço carbono de 7,850 g/cm³, resultando em uma massa de valor 11,752 kg.
Somando todas as massas das peças que compõem o STEPKIDS, é possível chegar ao
valor total que o aparelho obteve no final como demonstra na tabela apresentada abaixo e
comparando com o peso que um parapodium fabricado em madeira possui.
33
Tabela 2 – Massa em kg das peças utilizadas no STEPKIDS.
Peça Massa (kg)
Apoio vertical 5,732
Base 2,564
Apoio costas 0,839
Apoio cabeça 0,839
Apoio pés 0,633
Apoio cintura 0,291
Bateria 5,6
Estrutura 11,732
TOTAL = 25,33
Fonte: as autoras (2016).
Um parapodium fabricado em madeira contem em média uma massa de 40kg,
dependendo do fabricante.
Com a massa não especificada pelo fabricante das rodas utilizadas e também do
motor e caixa de redução, não foi possível calcular o peso real que o STEPKIDS obtém com a
montagem final. Devido a isso, um dos fatores de escolha de roda é a capacidade de carga,
onde a Vonder 5’’
leve oferece 100 kg cada.
As rodas dianteiras precisam ter movimentação livre, já que apenas as traseiras de 5’’
receberão os comandos do motor. Assim, as rodas escolhidas possuem um diâmetro menor
que as acopladas ao motor, devido a necessidade de compensar suas alturas pela presença de
um rodízio giratório. Essas rodas são do fabricante Schioppa, com 4’’e capacidade de carga
de 65 kg cada.
4.2 Testes do protótipo
Os testes realizados ao final da montagem do protótipo foram realizados sobre
supervisão da fisioterapeuta qualificada inicialmente no projeto, Elisabete Bartikoski e com
consentimento escrito da mãe responsável por Miguel.
A criança foi fixada ao aparelho, onde pode-se notar que sua estatura permite que o
STEPKIDS possa ser utilizado posteriormente, como era o esperado com o dimensionamento
da estrutura.
34
Figura 13 – Miguel no STEPKIDS.
Fonte: as autoras (2016).
Os cintos inseridos no protótipo se mostraram eficientes ao manter o usuário seguro
contra os apoios móveis, além de também se ajustarem ao tamanho da criança.
Os primeiros passos para que o teste pudesse iniciar foi explicar para o Miguel como
era o funcionamento do controle que comandaria as direções que o protótipo seguiria. Com o
auxilio do grupo e da fisioterapeuta a criança pode dar os comandos e usar o STEKIDS para
se locomover pelo local onde estava sendo testado. O aparelho funcionou perfeitamente, sem
apresentar problemas com o sistema eletrônico ou mecânico, utilizando uma velocidade
satisfatória para validar os testes e sem sofrer danos por aplicação do peso da criança sobre a
estrutura, como analisado no CAE.
35
Figura 14 – Testes, acompanhado pela fisioterapeuta Elisabete Bartikoski.
Fonte: as autoras (2016).
A criança utilizou o aparelho por cerca de trinta minutos e solicitou que existisse
uma mesa para apoio dos braços. Miguel possui contração de seus músculos do braço, por
isso os membros acabam cansando mais rapidamente que o normal para uma criança que não
possui paralisia cerebral.
Como perspectiva futura será inserida essa mesa de apoio para que ele possa
manusear o controle sem cansar seus braços.
4.3 Orçamento
Os gastos com a criação desse projeto são metodológicos, já que os motores foram
disponibilizados como empréstimo pela equipe de robótica da Fundação Liberato, utilizados
em competição de robôs em 2007. O preço do produto não foi encontrado em consulta a sites
de venda.
Demais gastos com os materiais aplicados estão representados na tabela abaixo.
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Tabela – Preço dos materiais utilizados para confecção do STEKIDS.
Material Preço (R$)
MDF (apoios, vertical e base) 74,60
Perfis estruturais 60,00
Rodas VONDER 5’’ 45,80
Rodas rodízio giratório SCHIOPPA 4’’ 47,80
Bateria Jet Ski ACTPOWER 12V 189,99
Parafusos, porcas e arruelas 35,00
Estofado e tecidos 9,50
Tinta antiferrugem COLORGIN 15,99
Adesivos e tintas para enfeite 24,90
Arduíno 40,00
Fonte: as autoras (2016).
O total de gastos para confecção do protótipo do STEPKIDS é um o valor R$ 543,58
não apresentando o preço dos motores usados, controladores, controle analógico e mão de
obra. O custo médio de um estabilizador vertical parapodium em madeira é de R$ 1.400,00 ou
de aço por R$ 1.300,00.
37
5 CONCLUSÃO
Com pesquisas aprofundadas pode-se compreender as necessidades e dificuldades de
portadores de paralisia cerebral e tecnologias assistivas que atendem esses usuários para
melhorar seu cotidiano e diminuir o número de problemas que enfrentam por suas limitações.
Utilizando o Autodesk Inventor Professional foi possível inicialmente analisar se a
estrutura suportaria os esforços aplicados, o que impediu danos no momento de realizar os
testes com a criança e garantiu sua segurança ao ser aprovado em sua análise.
O projeto STEPKIDS mostrou-se válido a partir dos testes físicos realizados com o
uso do protótipo e supervisão de profissionais, onde a criança adaptou-se ao aparelho
proposto, cumprindo os fatores de segurança e conforto que também faziam parte do objetivo.
Isso também se aplica ao fato da estatura da criança encaixar-se satisfatoriamente as
dimensões do dispositivo, notando-se a possibilidade do uso em outras crianças de estaturas
diferentes.
O dispositivo móvel alcançou seus objetivos com êxito, permitindo que a criança
possa controlar seus movimentos com o aparelho enquanto sua coluna se mantém ereta e
membros inferiores em extensão como o recomendável por protocolo, estimulando sua
independência de maneira segura e confortável através do uso do STEPKIDS.
A aprovação da criança da questão atrativa do STEPKIDS também é importante, já
que isso estimula o uso do aparelho quando se assemelha a um brinquedo que torna a
experiência divertida.
Durante os testes foram vistos necessidades de melhorias, que serão atendidas para
melhorar o uso da criança.
Não é possível comparar seu custo benefício com um parapodium comercializado, já
que alguns materiais usados na confecção do protótipo foram cedidos e seus valores sem
referencial encontrado. Porém em questão de capacidade de carga, o STEKIDS mostrou uma
resistência maior, devido ao uso de perfis estruturais de aço.
38
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