Desenvolvimento de protótipo para representar uma cadeira de rodas motorizada com sistema de segmentação de caminhos

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo abordar a necessidade de um sistema de detecção de perigo para as pessoas com deficiência (PCDs) que utilizam cadeira de rodas motorizada. Segundo o último censo demográfico, o Brasil tem aproximadamente 13 milhões de PCDs que dependem de cadeiras de rodas para a locomoção. A segurança e autonomia das pessoas com deficiência são elementos essenciais para a sua qualidade de vida e inclusão na sociedade, no entanto, esses indivíduos podem enfrentar diversos desafios e riscos no seu cotidiano, principalmente quando se trata da identificação e prevenção de perigos iminentes. Por meio deste estudo, foi desenvolvido um protótipo para representar uma cadeira de rodas motorizada com um sistema de detecção de perigo para PCDs que utilizam cadeira de rodas motorizada. Foram utilizadas técnicas e tecnologias, como câmeras, computador embarcado, motores de corrente contínua (CC), técnicas de transmissão, e algoritmos de processamento de imagem como modelo de aprendizado de máquina (ML), para se locomover, identificar e alertar sobre situações de perigo nas proximidades dessas pessoas, como obstáculos, desníveis e tráfego intenso. Os desafios encontrados incluem a integração adequada dos componentes, o cálculo mais apurado das tensões e correntes necessárias para alimentação dos sistemas, melhoria no peso da base onde se encontra a configuração elétrica e mecânica do protótipo e também melhorias na implementação dos algoritmos para aperfeiçoar a resposta entre o controle humano e a resposta do código, como também um possível aprimoramento de performance em quadros por segundo (qps). O presente estudo fornece insights e diretrizes para futuras pesquisas e desenvolvimentos na área de sistemas de detecção de perigo para cadeiras de rodas motorizadas, com o objetivo de melhorar a segurança e a qualidade de vida das PCDs. O projeto foi finalizado com a criação de um protótipo que simula uma cadeira de rodas motorizada, incorporando uma câmera. Esse protótipo utiliza um modelo de segmentação capaz de diferenciar entre caminhos e não caminhos em ruas. O modelo de segmentação alcançou uma acurácia notável na área de atenção, registrando 0.9287±0.03656 no conjunto de teste, além disso, o desempenho médio do sistema atingiu 6 qps em um Raspberry Pi 3B+, demonstrando uma velocidade de processamento eficiente.