Una silla de ruedas podrá ser dirigida sólo con los movimientos de la cabeza

José Pichel Andrés/DICYT Alumnos de la Escuela Universitaria de Informática de la Universidad Pontificia de Salamanca han puesto en marcha un proyecto que permitirá dirigir una silla de ruedas a través de los movimientos de la cabeza de su ocupante. Para ello, sólo sería necesario un teléfono móvil normal situado en la parte frontal de la silla, que captaría las imágenes de la cara y enviaría los datos por bluetooth o wifi a un ordenador situado en la parte inferior de la silla, que a su vez controla el motor. De esta manera, si la persona que está sentada ladea la cabeza hacia la derecha, la silla giraría en esa dirección. Los promotores de la iniciativa ya han diseñado un primer prototipo, pero el proyecto sigue en fase de desarrollo dentro del Club de Innovación de la institución académica.

La idea es de tres alumnos de 3º de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión: Gabriel Villarrubia González, Alberto López Barriuso e Iker Muriel Núñez, dirigidos por el profesor Roberto Berjón. “El móvil detecta la posición de la cara y, en función de los movimientos que realice, transmite los datos a la silla de ruedas para que se desplace”, resumen en declaraciones a DiCYT.

Para conseguirlo, el proyecto está basado en tecnología de reconocimiento óptico que los estudiantes ensayan primero en un ordenador normal con cámara web. Con unos parámetros predefinidos, el sistema detecta la cara y su posición y compara esta información con la posición inicial. “A partir de ahí, obtenemos los datos de la cámara y los utilizamos para indicarle a la silla, mediante un sistema de control, hacia dónde se tiene que mover, cuáles son los motores que debe activar y cuáles no”, señalan.

El auténtico experto en esta tecnología, denominada optical flow, es el ejército americano. “Lo utilizan, por ejemplo, en los aviones no pilotados por seres humanos. Habitualmente, se usa para rastrear objetos y detectar velocidades”, apuntan. Trabajar con esta tecnología no está al alcance de todo el mundo. “Es muy difícil y no es sistemática, las personas que idean un algoritmo que funciona bien no lo publican, es decir, que no están disponibles los códigos fuente, así que es complicado desarrollar algo nuevo que realmente funcione”, indican los alumnos.

Sin embargo, las carencias se suplen con pericia. Por eso, se dedican a realizar cálculos matemáticos a través de la luz y utilizan “pequeños trucos rudimentarios” que van añadiendo a medida que perfeccionan el programa. Por ejemplo, una referencia es la posición de la nariz, de manera que se divide la cara en dos partes y, cuando el sistema la sitúa desplazada hacia algún lado, se ejecuta la orden correspondiente.

Los movimientos

La idea está pensada sobre todo para personas tetrapléjicas, que sólo pueden mover el cuello, de manera que los cuatro movimientos fundamentales son girar la cabeza hacia los laterales, izquierda y derecha, hacia abajo o hacia arriba”, comentan. Sin embargo, también son necesarios algunos movimientos compuestos para indicar, por ejemplo, que la silla tiene que empezar a moverse o que debe parar. “Como sólo hay cuatro movimientos básicos, vamos a programar que, si repite un movimiento dos veces en un tiempo determinado, la orden tenga otro significado”, explican.

El primer paso es que estos movimientos funcionen en un prototipo de silla realizada por los propios alumnos de forma artesanal. Aunque visualmente no se parezca a las sillas de ruedas convencionales, la estructura es similar, con algunos detalles nuevos. Uno de ellos es una varilla ajustable en la que iría colocado el teléfono móvil, encargado de obtener las imágenes de la persona que está sentada. Además, la silla necesita iluminación, porque el teléfono tiene que obtener imágenes y puede haber situaciones en las que haya poca luz y no lo consiga. Por eso, lleva incorporados unos alógenos para proporcionar la iluminación necesaria.

En teoría, el origen de las imágenes sería insignificante y basta una cámara sencilla como la de un móvil, porque el programa reconoce básicamente luces y sombras para captar los movimientos básicos.

Las imágenes

Así, el móvil captura las imágenes, que son enviadas a un ordenador, que las procesa y, mediante una técnica de optical flow, indica hacia dónde se tiene que mover la silla. A partir de ahí, “mediante una controladora de relés damos o quitamos energía a un determinado motor, de manera que la silla de mueve hacia un lado o hacia otro”, apuntan. El envío de las imágenes podría realizarse con cualquier tecnología, como bluetooth, wifi o infrarrojos, aunque de momento, han optado por el wifi y probarán más adelante con bluetooth.

Además, el programa es tan sencillo que también podrían instalarlo directamente en el teléfono móvil, puesto que podría manejarlo cualquier móvil con tecnología Android. De esta manera, se evitaría tener que equipar a la silla con un ordenador.

Esta iniciativa forma parte de los proyectos incluidos este curso en el Club de Innovación de la Universidad Pontificia, apoyado por el Proyecto T-CUE de la Junta de Castilla y León.

Las retinas y la voz, alternativas

Si lo que ahora es un prototipo se lleva al mercado preparado para usarlo con móviles a través de bluetuooth, no sería necesario fabricar sillas de ruedas especiales, las sillas motorizadas convencionales funcionan con dispositivos electrónicos sencillos de adaptar al sistema que proponen los alumnos del Club de Innovación de la Universidad Pontificia.   Además, “estamos pensando en personas que no puedan mover ninguna parte de su cuerpo y puedan mover la silla con el habla mediante pequeños comandos de voz al decir izquierda, derecha, adelante o atrás“, apuntan.   Otra opción para controlar la silla es usar el movimiento de las retinas, “más fácil de detectar que el de la cara”. El problema es que habría que incorporar un LED infrarrojo y “los móviles no lo permiten porque tienen un filtro infrarrojos, pero podríamos adaptarlo”, aseguran.   Además, el grupo también está pensando en otro uso del móvil, un control para que la silla pueda ser desplazada mediante pequeños movimientos con un dedo sobre la pantalla del teléfono, que iría colocado en la parte derecha de la silla.