MXPA05011798A - Sistema de activacion electronica a manos libres por movimiento cefalico voluntario. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se relaciona con la activacion a manos libres de sistemas, a traves del movimiento cefalico voluntario. El sistema de activacion manos libres permite al mismo usuario el control del sistema a manipular mediante movimientos cefalicos naturales e intuitivos. El sistema de activacion a manos libres (SAML) consiste de un soporte que se adosa al cuerpo del usuario, el soporte porta emisores y receptores que son conectados a una unidad de control electronica que nos entrega una salida digital o electronica controlada por los movimientos cefalicos del usuario. El sistema trabaja cuando el usuario gira la cabeza hacia un lado u otro para que el SAML genere una salida electronica de activacion.

Description

SISTEMA DE ACTIVACIÓN ELECTRÓNICA A MANOS LIBRES POR MOVIMIENTO CEFÁLICO VOLUNTARIO Campo de la invención. La presente invención se relaciona con la activación a manos libres de sistemas, a través del movimiento cefálico voluntario.

Antecedentes de la invención Los sistemas de activación o manipulación han evolucionado conforme las nuevas necesidades tecnológicas, tal evolución permite al usuario el control a manos libres de sistemas asociados. Los sistemas de activación a manos libres se emplean a menudo en el área médica, grúas, domótica y manipuladores en general.

Dentro del área de los sistemas de activación electrónica a manos libres se cuenta con varias opciones.

Activación por voz.- La manipulación se logra mediante comandos de voz que son pronunciados por el usuario, el sistema de reconocimiento de voz compara estos comandos con comandos previamente grabados por el mismo usuario, si el sistema encuentra patrones de voz que coincida con los registrados obtendremos una salida valida o no según el comando pronunciado. La principal desventaja en estos sistemas es que el sistema de reconocimiento de voz trabaja en un idioma diferente al nativo del usuario esto genera que el sistema de reconocimiento de voz en algunas ocasiones no reconozca el comando debido a las diferencias fonéticas inherentes al idioma y el usuario se desconcentre de sus actividad principal, otro inconveniente de algunos sistemas es que los comandos de voz no son monosílabos teniendo que pensar y pronunciar palabras compuestas siendo poco practico en algunos procedimientos donde se requiere de repetidas activaciones del elemento a controlar o efector final.

Activación por procesamiento de imagen.- Este sistema opera bajo el principio de captar una imagen procesarla (digitalizarla, identificar marcas, realizar el análisis matemático y comparar la posición de las marcas con las secuencias de imágenes que se obtienen) y obtener una salida según el movimiento registrado. Por lo general se requiere de una a dos cámaras para captar los movimientos generados por el usuario. Además de un equipo de computo potente para que el procesamiento se realice en tiempo real(casi instantáneamente o imperceptible para el usuario). Su principal desventaja es el alto costo de este sistema.

Combinación de procesamiento imágenes con sensores activos.- estos se utilizan en sistemas donde se requiere que el usuario este inmerso en un ambiente 3D (tres dimensiones). Este sistema se integra por un modulo de procesamiento de imágenes y marcas generadas por sensores activos cuya marcas son "seguidas" por el procesamiento de imágenes y en función de la posición de las mismas se genera una salida.

Existen sistemas de activación electrónica que utilizan apuntadores visuales, estos sistemas utilizan luz en diferentes modalidades que apuntan desde el usuario a sistemas sensores colocados normalmente frente al usuario. De esta manera al apuntar y atinar al sensor el comando asociado a este sensor se activara, relacionando indirectamente al movimiento o posición cefálica del usuario con el sistema a activar o desactivar, tiene desventajas por requerir tiempo para apuntar y activar.

Una de las principales ventajas del sistema de activación a manos libres (SAML) que se presenta, es que no se requiere de una infraestructura potente como en el caso de activación por voz o procesamiento de señales o la combinación de esta ultima con sensores activos. El SA L se puede emplear en atmósferas explosivas ya que es un sistema libre de chispas, permitiendo ser un equipo de bajo mantenimiento, accesible y con óptimos resultados, asimismo su activación es imperceptible temporalmente para el usuario.

Descripción detallada de la invención El sistema de activación a manos libres (SAML) consiste en un sistema basado en luz no visible. El sensor y el emisor de luz se colocan cerca del cuello del usuario, cuando el usuario voltea hacia algún extremo, el sistema se activa por acercamiento al reflejar la luz sobre una parte de la cara o cuello del usuario. Para establecer el mejor campo visual de trabajo del usuario el SAML permite el ajuste de la posición de los sensores-receptores.

Por la naturaleza del sistema este funciona adecuadamente para los movimientos laterales de la cabeza y los movimientos arriba y abajo. Este sistema de activación permite disponer de 4 comandos de activación independientes y seguros.

La electrónica del SAML.- Consiste de un modulo electrónico, y cuatro pares de emisores-receptores. El sensor emite una luz (no visible) y cuando el usuario mueve su cabeza hacia éste par emisor-receptor, la luz incidente es reflejada en éste. Detectando el movimiento o la posición cefálica.

En el modulo electrónico la señal sensada por el receptor es amplificada y como factor de seguridad se implementa un candado electrónico el cual solo permite el paso de la señal infrarroja generada por el emisor infrarrojo. Posteriormente pasa a un bloque comparador y acondicionamiento de la señal que es leída por un microprocesador y este determina la salida digital o electrónica en base al movimiento cefálico que a su vez se asocia a cualquier sistema para su activación o desactivación según sea la aplicación.

El detector de movimiento cefálico trabaja cuando el usuario gira la cabeza hacia un lado u otro o bien arriba, abajo. Para garantizar o incrementar la seguridad de movilidad del usuario se tiene un botón permisivo controlado por el mismo usuario, en otras palabras, el usuario dispone de libertad de sus movimientos ya que el permisivo habilita o deshabilita el SAML.

La activación o desactivación del permisivo se realiza con la parte interna del antebrazo. Dicho interruptor funciona como permisivo de movimiento del sistema de activación a manos libres. Además el SAML genera una señal audible, que al activar cualquier comando se activa una alarma audible.

Las principales características del sistema de posicionamiento a manos libres, son: 1) Ajuste de distancia de activación de forma electrónica o mecánica. De forma electrónica se cuenta con una perilla de control para cada movimiento ajustando la amplificación y el umbral electrónico de activación con la cual se varía la distancia de sensado de 3 a 1 centímetros. De forma mecánica se cuenta con guías mecánicas multi- posición para alejar o acercar el sistema de sensado para lograr la activación. 2) Fácil calibración o ajuste ya que el usuario determina el ángulo de desplazamientos de la cabeza para activar el sistema. 3) Permite un ajuste del espacio de trabajo visual del usuario de acuerdo a la necesidad operativa. 4) Control de sistemas mediante movimientos cefálicos intuitivos y naturales del operador. 5) Permite manos libres al operador. 6) Permite libertad total de movimiento al operador ya que este tiene un permisivo adicional de movimiento. 7) Costo inferior a un sistema de detección por procesamiento de imágenes o comando por voz. 8) Sistema de activación libre de chispas por lo tanto se puede emplear en atmósferas explosivas. 9) Bajo mantenimiento. 10) La activación se realiza en "tiempo real" o imperceptible temporalmente.

Descripción de los dibujos o figuras Figura 1. Muestra la distribución general de los sensores laterales (1), posterior y anterior (2) y el botón permisivo (3). Los sensores se localizan sobre los hombros del usuario con los cuales se activan los cuatro comandos de salida. El botón permisivo que además otorga libertad de movimiento al usuario se localiza en un costado del dorso.

Figura 2. Se muestra la vista superior (1) y vista lateral (2) de la posición de los sensores de activación y el botón permisivo (3).

Figura 3. Se muestra el espacio de trabajo visual variable del usuario y los movimientos que debe de realizar éste para activar los sensores laterales, anterior y posterior. El ángulo de desplazamiento de la cabeza es variable según el campo de visión que se quiera disponer (4,5).

Claims (8)

Reivindicaciones Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como novedad y por lo tanto reclamo de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:

1. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que consiste de cuatro sensores-emisores de luz (no visible) y un botón permisivo. El SAML genera cuatro comandos según la posición cefálica. El rango de activación de los sensores es variable en forma mecánica y electrónica según el campo de visión que se quiera disponer y el botón permisivo permite libertad total de movimiento al operador. Además el SAML genera una retroalimentación audible ya que al activar cualquier comando se activa una alarma audible. Como factor de seguridad el SAML tiene un candado electrónico el cual evita falsas activaciones.

2. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que se caracteriza porque permite una fácil calibración o ajuste ya que el usuario determina el ángulo de desplazamientos de la cabeza para activar el sistema, permitiendo un ajuste del espacio de trabajo visual del usuario de acuerdo a la necesidad operativa.

3. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que se caracteriza por ser un sistema de activación libre de chispas y por lo tanto puede ser empleado en atmósferas explosivas, realizándose la activación en "tiempo real".

4. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que se caracteriza porque utiliza un ¡nterfaz de cuatro posiciones por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz.

5. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que se caracteriza porque el que utiliza es ajustable de detección de movimiento o posición cefálica

6. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que se caracteriza por incluir un candado electrónico que permite solo el paso de la señal generada por el emisor evitando activación por ruido electrónico.

7. Un sistema de libre movimiento del usuario mediante la activación y desactivación del SAML mediante un permisivo que se activa con la parte interior del antebrazo.

8. Un sistema de activación electrónica manos libres (SAML) por movimiento cefálico voluntario mediante reflexión de luz que se caracteriza porque utiliza un interfaz de activación electrónica para asociarla a sistemas electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos, y/o combinación de ellos.