AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS BIODINÂMICOS DA CAMINHADA HUMANA UTILIZANDO MEDIÇÕES ÓTICAS

Marcelo André Toso¹; Bruno Franke Goularte¹; Herbert Martins Gomes¹

¹ Universidade Federal do Rio Grande do Sul

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0050

Resumo

A interação entre humanos em movimento e estruturas, geralmente, ocorre em estruturas esbeltas, na qual o nível de vibração é potencialmente elevado. Problemas dinâmicos tem em comum a possibilidade da ocorrência de ressonância, devido à coincidência ou proximidade entre as frequências de excitação e as frequências naturais do sistema. Muitas passarelas têm frequências naturais próximas ou coincidentes com as frequências dominantes do carregamento dinâmico dos pedestres e, portanto, elas têm potencial para sofrer vibrações excessivas. Neste contexto, necessita-se avaliar parâmetros biodinâmicos de pedestres durante a caminhada para compreender como esta forma de locomoção interage com a estrutura vibratória. No estudo da caminhada humana, sistemas óticos de medição utilizando marcadores passivos se mostram cada vez mais eficientes em função do desenvolvimento das câmeras de vídeo, com elevada taxa de aquisição em alta resolução e computadores de uso pessoal. Este estudo, utiliza um sistema de medição ótico visando obter parâmetros da caminhada humana. O sistema ótico para a medição dos deslocamentos do centro de massa da caminhada humana utiliza câmeras e marcadores passivos. As fontes de incerteza consideradas são: distorções das lentes do sistema ótico e incerteza no algoritmo de detecção de marcadores. Realizam-se comparações entre diferentes sistemas de medição (laser e acelerômetro), permitindo avaliar o grau de incerteza do sistema ótico empregado. Utiliza-se um algoritmo de correção de imagens (Calibration Toolbox) no sistema desenvolvido para evitar problemas causados por distorções no vídeo. Da teoria à realização de experimentos, o estudo apresenta as características e metodologias do sistema ótico de forma que suas vantagens e desvantagens são discutidas e analisadas. Comparações com ensaios experimentais controlados indicam uma boa correlação das medidas do sistema ótico com as medições realizadas com um medidor a laser. Por fim, utiliza-se o sistema ótico desenvolvido para realizar medições e compar

Palavras-chave: Medições óticas; Marcadores passivos; Modelos biodinâmicos