Locomotion in virtual reality in full space environments

Virtual Reality is a technology that allows the user to explore and interact with a virtual environment in real time as if they were there. It is used in various fields such as entertainment, education, and medicine due to its immersion and ability to represent reality. Still, there are problems such as virtual simulation sickness and lack of realism that make this technology less appealing. Locomotion in virtual environments is one of the main factors responsible for an immersive and enjoyable virtual reality experience. Several methods of locomotion have been proposed, however, these have flaws that end up negatively influencing the experience. This study compares natural locomotion in complete spaces with joystick locomotion and natural locomotion in impossible spaces through three tests in order to identify the best locomotion method in terms of immersion, realism, usability, spatial knowledge acquisition and level of virtual simulation sickness. The results show that natural locomotion is the method that most positively influences the experience when compared to the other locomotion methods.A Realidade Virual é uma tecnologia que permite ao utilizador explorar e interagir com um ambiente virtual em tempo real como se lá estivesse presente. E utilizada em diversas áreas como o entretenimento, educação e medicina devido à sua imersão e capacidade de representar a realidade. Ainda assim, existem problemas como o enjoo por simulação virtual e a falta de realismo que tornam esta tecnologia menos apelativa. A locomoção em ambientes virtuais é um dos principais fatores responsáveis por uma experiência em realidade virtual imersiva e agradável. Vários métodos de locomoção foram propostos, no entanto, estes têm falhas que acabam por influenciar negativamente a experiência. Este estudo compara a locomoção natural em espaços completos com a locomoção por joystick e a locomoção natural em espaços impossíveis através de três testes de forma a identificar qual o melhor método de locomoção a nível de imersão, realismo, usabilidade, aquisição de conhecimento espacial e nível de enjoo por simulação virtual. Os resultados mostram que a locomoção natural é o método que mais influencia positivamente a experiência quando comparado com os outros métodos de locomoção

Estudo de diversos conceitos de eficiência da locomoção humana no meio aquático

Uma das áreas de interesse na linha fronteira entre a Biomecânica e a Fisiologia é o estudo da eficiência. Considerase que a eficiência expressa uma relação objectiva e quantitativa entre o trabalho mecânico realizado e o gasto energético que se lhe encontra associado. O estudo da eficiência em actividades realizadas no meio aquático torna-se ainda mais complexo devido à dificuldade de quantificar objectivamente as trocas energéticas entre o nadador e o meio envolvente. No entanto, a Natação Pura Desportiva é uma das modalidades mais profícuas no estudo das suas implicações bioenergéticas e das repercussões em termos de eficiência dos diferentes processos de locomoção. Assim, foi objectivo do presente trabalho efectuar uma revisão do actual “estado da arte” sobre o estudo da locomoção humana n

WALKING ABILITY IN PATIENTS WITH PERIPHERAL ARTERIAL OCCLUSIVE DISEASE AND ITS ASSOCIATION WITH SOCIODEMOGRAPHIC AND CLINICAL INDICATORS

O objetivo deste estudo foi verificar a associação entre indicadores sociodemográficos e clínicos com a capacidade de locomoção em pacientes com doença arterial obstrutiva periférica (DAOP). Um estudo transversal examinou uma amostra não probabilística de pacientes com DAOP. A capacidade de locomoção foi determinada usando o Walking Impairment Questionnaire. Foram explorados indicadores sociodemográficos e clínicos. Correlação de Spearman e regressão linear bruta e ajustada foram utilizadas na análise. Quarenta indivíduos (idade 62,8±9,7 anos) participaram do estudo. Apenas a gravidade da doença apresentou forte correlação negativa com o escore total da capacidade de locomoção (r=-0,75) e seus itens: distância percorrida (r=-0,73), velocidade da caminhada (r=-0,69) e subir escadas (r=-0,69). Após ajuste, maior escolaridade (β=13,0; p=0,047) e gravidade da doença (β=12,7; p=0,001) associaram-se à capacidade de locomoção (R²=0,50; VIF:1,33; p≤0,001). Pacientes com DAOP apresentam prejuízos na capacidade de locomoção, o que está relacionado com a baixa escolaridade e ao aumento da gravidade da doença.The aim of this study was to verify the association between sociodemographic and clinical indicators with the walking ability in patients with peripheral arterial occlusive disease. A cross-sectional study examined a non-probabilistic sample of patients with PAOD. Walking ability was determined using the Walking Impairment Questionnaire. Sociodemographic and clinical indicators were explored. Spearman correlation and crude and adjusted linear regression were used in the analysis. Forty individuals (age 62.8±9.7 years) participated in the study. Only disease severity showed a strong negative correlation with total walking ability score (r=-0.75) and its items: walking distance (r=-0.73), walking speed (r=-0.69), and climbing stairs (r=-0.69). After adjustment, higher educational level (β=13.0; p=0.047) and disease severity (β=12.7; p=0.001) were associated with walking ability (R²=0.50; VIF:1.33; p≤0.001). Patients with PAOD have impairments in their walking ability, which is related to low educational level and increased severity of the disease.El objetivo de este estudio fue verificar la asociación entre indicadores sociodemográficos y clínicos con la capacidad de caminar en pacientes con enfermedad oclusiva arterial periférica (PAOD).Un estudio transversal examinó una muestra no probabilística de pacientes con PAOD. La capacidad para caminar se determinó utilizando el Walking Impairment Questionnaire. Se exploraron indicadores sociodemográficos y clínicos. En el análisis se utilizaron la correlación de Spearman y la regresión lineal cruda y ajustada. Cuarenta individuos (edad 62,8±9,7 años) participaron del estudio. Solo la gravedad de la enfermedad mostró una fuerte correlación negativa con la puntuación total de la habilidad para caminar (r=-0,75) y sus ítems: distancia recorrida (r=-0,73), velocidad al caminar (r=-0,69) y subir escaleras (r=-0,69). Después del ajuste, la educación superior (β=13,0; p=0,047) y la gravedad de la enfermedad (β=12,7; p=0,001) se asociaron con la capacidad para caminar (R²=0,50; VIF:1,33; p≤0,001). Los pacientes con PAOD tienen deficiencias en su capacidad para caminar, lo que se relaciona con un bajo nivel educativo y una mayor gravedad de la enfermedad.The aim of this study was to verify the association between sociodemographic and clinical indicators with the walking ability in patients with peripheral arterial occlusive disease. A cross-sectional study examined a non-probabilistic sample of patients with PAOD. Walking ability was determined using the Walking Impairment Questionnaire. Sociodemographic and clinical indicators were explored. Spearman correlation and crude and adjusted linear regression were used in the analysis. Forty individuals (age 62.8±9.7 years) participated in the study. Only disease severity showed a strong negative correlation with total walking ability score (r=-0.75) and its items: walking distance (r=-0.73), walking speed (r=-0.69), and climbing stairs (r=-0.69). After adjustment, higher educational level (β=13.0; p=0.047) and disease severity (β=12.7; p=0.001) were associated with walking ability (R²=0.50; VIF:1.33; p≤0.001). Patients with PAOD have impairments in their walking ability, which is related to low educational level and increased severity of the diseaseO objetivo deste estudo foi verificar a associação entre indicadores sociodemográficos e clínicos com a capacidade de locomoção em pacientes com doença arterial obstrutiva periférica (DAOP). Um estudo transversal examinou uma amostra não probabilística de pacientes com DAOP. A capacidade de locomoção foi determinada usando o Walking Impairment Questionnaire. Foram explorados indicadores sociodemográficos e clínicos. Correlação de Spearman e regressão linear bruta e ajustada foram utilizadas na análise. Quarenta indivíduos (idade 62,8±9,7 anos) participaram do estudo. Apenas a gravidade da doença apresentou forte correlação negativa com o escore total da capacidade de locomoção (r=-0,75) e seus itens: distância percorrida (r=-0,73), velocidade da caminhada (r=-0,69) e subir escadas (r=-0,69). Após ajuste, maior escolaridade (β=13,0; p=0,047) e gravidade da doença (β=12,7; p=0,001) associaram-se à capacidade de locomoção (R²=0,50; VIF:1,33; p≤0,001). Pacientes com DAOP apresentam prejuízos na capacidade de locomoção, o que está relacionado com a baixa escolaridade e ao aumento da gravidade da doença

Avaliação da mobilidade em espaços urbanos com deficiências para pessoas com dificuldade de locomoção

Esta pesquisa pretende avaliar as condições de mobilidade oferecidas ao pedestre (incluindo Pessoas com Dificuldade de Locomoção) considerando o nível de acessibilidade dos espaços urbanos, através de avaliação multicritério em ambiente SIG. É apresentado um estudo piloto em um campus universitário para os seguintes grupos de usuários: 1) sem deficiência aparente, 2) com deficiência física, 3) com deficiência sensorial/visual e 4) com restrição de locomoção. Os resultados identificaram locais com piores níveis de acessibilidade para cada tipo de usuário, evidenciando que a disposição das edificações do setor pedagógico em blocos independentes e dispersos gera bolsões de acessibilidade mais elevada. Contudo, esses bolsões nem sempre comunicam entre si por zonas de fácil acessibilidade o que compromete a mobilidade global no campus, sobretudo para os cadeirantes. As conclusões sugerem que o método é adequado e promissor para identificar espaços urbanos com deficientes soluções para a mobilidade de grupos específicos da população usuária

Parâmetros biomecânicos da marcha de amputados transtibiais: revisão

Rehabilitation for lower-limb amputees needs to focus on restoration of daily functions and independent locomotion. As gait is reestablished, reorganization of the motor pattern takes place in order to optimize the functions of the locomotor system. Biomechanics is a field of study that enables understanding of this reorganization. From such knowledge, appropriate strategies for recovering the autonomy of the means of locomotion can be established. Thus, this paper had the aim of reviewing the current status of the biomechanics of locomotion among unilateral transtibial amputees. To achieve this aim, papers written in English or Portuguese and published up to 2005 were selected from the Cochrane Library, PubMed, Scientific Electronic Library Online (SciELO), Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (Lilacs) and Dedalus databases. In cases of transtibial amputation, the absence of plantar flexors negatively affects locomotion. Increased absorption and energy generation by the muscles that control the hip joint of the amputated leg can be considered to be the main compensatory strategy developed by unilateral transtibial amputees during gait. Factors associated with the characteristics of the amputation, prosthesis and experimental protocol used directly influence the results.A reabilitação de amputados de membro inferior deve focar a restauração das funções cotidianas e da locomoção independente. À medida que a marcha é restabelecida, ocorre a reorganização do padrão motor com a finalidade de otimizar as funções do sistema locomotor. A Biomecânica é uma área de estudo que possibilita a compreensão desta reorganização. A partir desse conhecimento, podem-se estabelecer estratégias adequadas para recuperação da autonomia dos meios de locomoção. Assim, este artigo tem por objetivo criar um sumário do atual status do estudo da biomecânica da locomoção de amputados transtibiais unilaterais. Para alcançar tal objetivo foram selecionados artigos nas bases de dados Cochrane Library, PubMed, SciELO (Scientific Electronic Library Online), Lilacs (Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde) and Dedalus escritos em língua inglesa e portuguesa publicados até o ano de 2005. Na amputação transtibial, a ausência dos flexores plantares repercute de forma negativa na locomoção. O aumento da absorção e geração de energia pelos músculos que controlam a articulação do quadril da perna amputada pode ser considerado a principal estratégia compensatória desenvolvida por amputados transtibiais unilaterais durante a marcha. Fatores ligados às características da amputação, prótese e protocolo experimental estudados influenciam diretamente os resultados analisados

Otimização de locomoção bípede

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia BiomédicaAtualmente verifica-se um crescimento exponencial a nível de desenvolvimento de sistemas robóticos móveis havendo um esforço para criar sistemas com propriedades mais eficientes e adaptáveis às exigências do ambiente de trabalho. Neste contexto, têm havido uma preocupação acrescida em desenvolver melhores sistemas de locomoção quer seja locomoção por rodas quer seja por pernas (bípede, quadrúpede e hexapode). Esta dissertação foca-se na otimização da locomoção bípede a qual é uma área que tem sido alvo de grande atenção uma vez que esta é uma área da robótica que ainda necessita de progredir no sentido de conseguir finalmente uma locomoção tão eficiente como a marcha humana. Deste modo, a elaboração deste trabalho teve como objetivos principais a criação de uma estratégia de otimização que combinasse a geração de padrões de movimento através de geradores centrais de padrões (CPGs) com um algoritmo de otimização evolucionário (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm ll). Essa estratégia implicou a determinação de objetivos que correspondem a características da locomoção bípede e que foram otimizados, sendo eles o deslocamento frontal, a altura a que o pé levanta, a força de impacto entre os pés e o chão e a posição do centro de massa. Os resultados foram obtidos a partir de simulações na plataforma Webots para o robô bípede Darwin-OP. Neste contexto, os resultados foram muito satisfatórios uma vez que o algoritmo foi capaz de gerar locomoção estável e os objetivos propostos foram otimizados. Foi feito também um estudo de sensibilidade que determinou a existência de parâmetros de CPGs que apresentam uma forte correlação positiva com as funções objetivos. Assim, os parâmetros Acompasso, frequência ω e ORoll influenciam fortemente o deslocamento e a força de impacto e o parâmetro AhPitch influencia a altura a que o pé levanta. No futuro seria pertinente aplicar o algoritmo elaborado num robô bípede real e conferir se consegue gerar uma locomoção eficiente em condições reais.Presently there is an exponential increase on the level of development of mobile robotic systems and so there is an effort to create systems with properties more efficient and adaptable to the demands of the work environment. In this context, there has been a heightened concern in developing better systems of locomotion either by wheels either by legs (bipedal, 4-legged or 6-legged). This dissertation focuses on the optimization of bipedal locomotion which is an area that has been the subject of much attention since this is an area of robotics that still needs to make progress towards finally achieving locomotion as efficient as the human gait. Thus, this work aimed to create an optimization strategy that combines the generation of movement patterns through central pattern generators (CPGs) with an evolutionary optimization algorithm (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II). This strategy involved the determination of objectives that correspond to characteristics of bipedal locomotion and that have been optimized, namely the frontal displacement, the ground clearance, the impact force between the foot and the ground and the position of the center of mass. The results were obtained from simulations in Webots platform for the bipedal robot Darwin-OP. The results were very satisfactory since the algorithm was able to generate stable locomotion and the proposed objectives were optimized. We also made a sensitivity analysis that determined the existence of CPGs parameters that exhibit a strong positive correlation with the objective functions. Thus, the parameters Acompasso, the frequency ω and ORoll strongly influence the impact force and displacement as well as AhPitch influences the height to which the foot rises. In the future it would be appropriate to apply the developed algorithm in a real biped robot and check if it can generate an efficient locomotion in real conditions

How Does the Law Put a Historical Analogy to Work?: Defining the Imposition of “A Condition Analogous to That of a Slave” in Modern Brazil

Over the last decades, the Brazilian state has engaged in concerted legal efforts to identify and prosecute cases of what officials refer to as “slave labor” (trabalho escravo). At a conceptual level, the campaign has paired the constitutional protection of human dignity and the “social value of labor” with an expansive interpretation of the offense described in Article 149 of the Criminal Code as “the reduction of a person to a condition analogous to that of a slave.” At the operational level, mobile teams of inspectors and prosecutors have intervened in thousands of work sites, and labor prosecutors have obtained hundreds of consent agreements and convictions in the labor courts, a civil branch of the judiciary. Between the mid-1990s and the end of 2016, some 51,000 workers were administratively resgatados (“rescued”) from rural and urban workplaces in which inspectors determined that they had been reduced to a condition analogous to slavery. Under the supervision of the inspectors, labor contracts have been administratively cancelled, back pay has been (when possible) extracted from the employer, and unemployment insurance payments have been provided to the rescued workers

Estudo descritivo do efeito farmacológico da 4-aminopiridina na neuro-reabilitação funcional de paraplegias de grau 0 e 1 em cães

Orientação : Andreia Santos ; co-orientação : Ângela MartinsNa prática clínica, as paraplegias de grau 0 e 1 em cães, podem tornar-se limitativas, quando falamos de qualidade de vida. Atualmente, os protocolos de neuro-reabilitação funcional (NRF), têm como objetivo promover uma diminuição dos défices motores e sensoriais no bípede e quadrúpede. O conceito de NRF é amplo e pode apresentar uma abordagem farmacológica, uma vez que, o treino locomotor (TL) pode não ser suficiente para promover as propriedades intrínsecas da medula, tais como, a neuroplasticidade, a neuromodulação e a memorização. O presente estudo descritivo pretende avaliar o efeito farmacológico, da 4-aminopiridina (4-AP) recorrendo a um protocolo de 0,3 a 1,1 mg/Kg com aumentos graduais, na NRF, e foi composto por 9 cães, aos quais foram implementados os mesmos protocolos de NRF, tais como TL, estimulação elétrica e agentes farmacológicos. Os resultados mostraram que a associação farmacológica a uma NRF poderá promover e/ou melhorar a locomoção voluntária (LV) e/ou fictícia funcional (LFF) possivelmente através da ação, da remielinização neurológica, induzida pela 4-AP na ativação das propriedades intrínsecas da medula e dos geradores de padrão central (GPC). Com o estudo, a NRF na medicina veterinária pode evoluir acompanhando a evolução da neurociência da medicina humana, sendo que o autor propõe a continuação numa perspetiva futura.In terms of clinical practice, paraplegias of grade 0 and 1 can reproduce limitations to a dog's quality of life. Currently, the functional neuro-rehabilitation protocols aims to promote a reduction of the motor and sensory deficits in the biped and quadruped. The concept of functional neuro-rehabilitation is wide and may present a pharmacological approach, taking into consideration that locomotor training may not be sufficient to promote intrinsic spinal cord properties, such as: neuroplasticity, neuromodulation and memorization. The present study describes the pharmacological effect of 4-aminopyridine (4-AP) using a protocol of 0.3 to 1.1 mg / kg with gradual increases in the NRF and was composed of 9 dogs, which were implemented the same NRF protocols, such as TL, electrical stimulation and pharmacological agents. The results showed that a pharmacological association with a functional neuro-rehabilitation can promote and / or improve voluntary locomotion and / or functional fictive locomotion possibly through the action of 4-aminopyridine induced neurological remyelination in the activation of the intrinsic properties of spinal cord and central pattern generators. With the study, the functional neuro-rehabilitation in veterinary medicine can evolve following the neuroscience evolution of human medicine, the author proposes the continuation in a future perspective

Associação da competência motora com a atividade física: estudo longitudinal em crianças

Analisar longitudinalmente a influência da proficiência em habilidades motoras e dos níveis de coordenação motora nos níveis de atividade física (AF) das crianças. Métodos: Estudo longitudinal que decorreu entre o ano de 2009 e 2012, com uma amostra de 98 crianças (6 a 8 anos de idade no início do estudo), que realizaram avaliações anuais da AF (pedómetro), da coordenação motora (KTK) e de habilidades motoras fundamentais (TGM D-2). Para a análise dos dados recorreu-se à modelação hierárquica, com o intuito de determinar os preditores da AF, através do sucessivo ajustamento de cinco modelos. Resultados: O nível de AF das crianças diminuiu significativamente ao longo do tempo em ambos os sexos. No início do estudo as raparigas tinham um nível de AF significativamente inferior ao dos rapazes. A magnitude das diferenças no nível de AF entre rapazes e rapa rigas não se alterou significativamente ao longo das observações. Os níveis de coordenação motora e a proficiência das habilidades de controlo de objetos não foram preditores da AF, enquanto que a proficiência das habilidades de locomoção foi o único preditor significativo da AF. Conclusões: As habilidades motoras de locomoção foram um preditor significativo da AF das crianças