Análisis de la variación cinemática de la marcha humana bajo diversas condiciones de caminado usando visión por computadora

Resumen

En este artículo se presenta el análisis del patrón de caminado de tres adultos jóvenes bajo diversas condiciones de caminado tal como se presentan en la vida real. El objetivo es determinar la variación del patrón de caminado cuando se tienen diferentes condiciones de caminado. Con el propósito de evaluar la variación del patrón de caminado bajo diversas condiciones de caminado, primero se desarrolla y presenta un sistema de visión por computadora para la reconstrucción 3D de las trayectorias del caminado humano. Posteriormente se define un conjunto de parámetros cinemáticos de caminado para analizar los diferentes patrones de caminado. Finalmente se realiza una serie de experimentos con tres adultos jóvenes a los cuales se les pidió caminar bajo diferentes condiciones como en la vida real, tales como caminar subiendo una pendiente, caminar sin braceo, caminar sosteniendo una carga la frente, caminar sosteniendo una carga lateral, caminar rápido y caminar con zapato de tacón alto. Los resultados han demostrado que el patrón de caminado humano varía de acuerdo a las condiciones del caminado, siendo una de las variaciones más comunes un caminado más lento con pasos más cortos que el caminado normal. Debido a que el objetivo del trabajo es identificar y evaluar variaciones del patrón de caminado bajo diversas condiciones, solamente se consideraron tres sujetos de estudio. Sin embargo, para proporcionar resultados más precisos y normalizados el tamaño de la muestra debe incrementarse considerando diferentes edades, estaturas, sexo, peso, y condiciones de salud de los participantes. Los patrones del caminado humano son muy importantes para el diagnóstico médico y ortopédico, las evaluaciones patológicas y de envejecimiento, la rehabilitación médica, y el diseño de sistemas de rehabilitación, prótesis humanas y robots humanoides. Sin embargo, la mayoría de los trabajos de investigación reportados en la literatura se han enfocado principalmente en el análisis del patrón de caminado humano bajo condiciones normales de caminado. Estos estudios del caminado humano han dado lugar a un conocimiento limitado debido a que las condiciones del caminado en la vida real son diversas, por ejemplo caminar con una carga. Este trabajo presenta el análisis del patrón de caminado de tres adultos jóvenes bajo diversas condiciones de caminado similares a la vida real. El patrón de caminado humano varía de acuerdo a las condiciones de caminado, lo cual debe ser considerado durante en análisis, evaluación y diagnóstico del desempeño de caminado, o durante el proceso de diseño de prótesis o sistemas de rehabilitación.