diseÑo de un sistema interactivo dirigido a la
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DISEÑO DE UN SISTEMA INTERACTIVO DIRIGIDO A LA REHABILITACIÓN DE
LA MOTRICIDAD GRUESA EN NIÑOS Y JÓVENES CON NECESIDADES
ESPECIALES.
DAVID FLÓREZ MONCAYO
WILLIAM DAVID GUTIÉRREZ REYES
UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA CALI
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MULTIMEDIA
SANTIAGO DE CALI
2017
DISEÑO DE UN SISTEMA INTERACTIVO DIRIGIDO A LA REHABILITACIÓN DE
LA MOTRICIDAD GRUESA EN NIÑOS Y JÓVENES CON NECESIDADES
ESPECIALES.
DAVID FLÓREZ MONCAYO
WILLIAM DAVID GUTIÉRREZ REYES
PROYECTO DE GRADO
DIRECTOR DE TESIS
VÍCTOR MANUEL PEÑEÑORY
INGENIERO DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
MÁSTER EN INGENIERIA CON ÉNFASIS EN INFORMÁTICA
UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA CALI
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MULTIMEDIA
SANTIAGO DE CALI
2017
3
A nuestros padres por todo el apoyo que nos brindaron.
3
AGRADECIMIENTOS
Gracias a nuestro director y asesor de proyecto Víctor Peñeñory por su ayuda,
acompañamiento y disposición durante todo el proceso. A los profesionales del
Instituto Tobías Emanuel por ser unos asesores más y habernos brindado toda la
ayuda necesaria para que este proyecto saliera adelante. A los niños, niñas y
jóvenes del Instituto por su buena disposición y alegría al participar de este
proyecto.
4
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 10
2 OBJETIVOS ........................................................................................................ 12
2.1 Objetivo general ........................................................................................ 12
2.2 Objetivos específicos ................................................................................ 12
3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................. 13
3.1 Definición del problema ................................................................................ 13
3.2 Justificación .................................................................................................. 15
4. ANTEDECENTES .............................................................................................. 17
5. CONCEPTOS CLAVE PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO ................. 26
5.1 Discapacidad ................................................................................................ 26
5.1.1 Discapacidad cognitiva ........................................................................... 27
5.1.2 Discapacidad física................................................................................. 28
5.2 Motricidad ..................................................................................................... 28
5.2.1 Motricidad gruesa ................................................................................... 30
5.2.2 Motricidad fina ........................................................................................ 31
5.2.2.1 Coordinación óculo manual ................................................................. 32
5.2.2.2 Coordinación fonética .......................................................................... 32
5.2.2.3 Coordinación gestual ........................................................................... 33
5.3 Rehabilitación ............................................................................................... 33
5.3.1 Actividades de rehabilitación .................................................................. 33
5.4 Interacción humano computador .................................................................. 36
5.4.1 Usabilidad ............................................................................................... 36
5.4.2 Accesibilidad .......................................................................................... 38
5.4.3 Diseño centrado en el usuario ................................................................ 40
5.5 Metodologías de desarrollo........................................................................... 40
5.5.1 Metodología diseño centrado en el usuario (DCU) ................................. 41
5.5.2 Metodología MPIU+A ............................................................................. 42
5.6 Realidad aumentada ..................................................................................... 45
5.6.1 Niveles de la Realidad Aumentada......................................................... 46
5
5.6.2 Actualidad de la RA ................................................................................ 48
6. DESARROLLO DEL PROYECTO ..................................................................... 50
6.1 Metodología MPIU+A y técnica DCU ............................................................ 50
6.2 ANÁLISIS DE REQUISITOS......................................................................... 51
6.2.1 Análisis etnográfico ................................................................................ 53
6.2.2 Análisis de tareas ................................................................................... 57
6.2.3 Requerimientos ...................................................................................... 59
6.2.4 Alcance del proyecto .............................................................................. 60
6.2.5 Elaboración del plan por iteración .......................................................... 60
6.2.6 Principios de usabilidad .......................................................................... 61
6.2.7 Principios de accesibilidad ..................................................................... 62
6.3 DISEÑO ........................................................................................................ 63
6.3.1 Especificación del software y hardware estático .................................... 64
6.3.2 ¿Por qué Unity y no otro entorno?.......................................................... 64
6.3.3 JDK / SDK Necesario ............................................................................. 66
6.3.4 Prototipado ............................................................................................. 66
6.3.4.1 Primera etapa ...................................................................................... 67
6.3.4.2 Segunda etapa .................................................................................... 69
6.3.4.3 Tercera etapa ...................................................................................... 69
6.3.5 Descripción del aplicativo ....................................................................... 69
6.3.6 Menú principal ........................................................................................ 70
6.3.7 Actividades diseñadas para el aplicativo ................................................ 72
6.3.8 Enfoques a la movilidad ......................................................................... 76
6.4 IMPLEMENTACIÓN ..................................................................................... 78
6.5 LANZAMIENTO ............................................................................................ 79
6.6 EVALUACIÓN............................................................................................... 79
6.7 Estado actual y futuro ................................................................................... 98
CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS ......................................................... 99
GLOSARIO .......................................................................................................... 102
REFERENCIAS ................................................................................................... 106
ANEXOS .............................................................................................................. 111
6
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Información básica de los niños y jóvenes participantes .......................... 53
Tabla 2 Diagrama de Gantt .................................................................................... 61
Tabla 3 .Segmento corporal y movimiento trabajado en cada actividad ................ 77
Tabla 4. Segmento corporal y músculos trabajados de acuerdo a la actividad...... 77
Tabla 5. Resultados y recomendaciones de Canasta ............................................ 81
Tabla 6. Resultados y recomendaciones de Ariete ................................................ 82
Tabla 7. Resultados y recomendaciones de Avión ................................................ 83
Tabla 8. Resultados y recomendaciones de la actividad Llave .............................. 84
Tabla 9. Resultados y recomendaciones de Pong ................................................. 85
Tabla 10.Puntaje medido en monedas recolectadas. Actividad Avión ................... 87
Tabla 11. Puntaje medido en monedas recolectadas hasta el final de la pista.
Actividad Panda corredor. ...................................................................................... 87
Tabla 12. Puntaje basado en la capacidad de interceptar la bola – todas las
Intentos: 1 minuto. Actividad Pong ......................................................................... 88
Tabla 13. Puntaje basado en la destrucción de la puerta en menos de un minuto.
Actividad Ariete. ..................................................................................................... 88
Tabla 14. Puntaje basado en el tiempo requerido para terminar el juego. Actividad
Esquema corporal. ................................................................................................. 89
Tabla 15. Puntaje medido en el tiempo tomado para terminar la actividad.
Actividad Seguidores. ............................................................................................ 89
Tabla 16. Puntaje basado en el número de bolas encestadas en 1 minuto.
Actividad Canasta .................................................................................................. 90
Tabla 17. Puntaje basado en el número de puertas abiertas en 1 minuto. Actividad:
Llaves..................................................................................................................... 90
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Articulaciones del dispositivo háptico Omni-Phanton. Tomado de [8] .... 18
Figura 2. Rehametrics. Tomada de la Prensa Microsoft. 2015 .............................. 19
Figura 3. Imagen del ambiente virtual. Tomado de [10] ......................................... 19
Figura 4. Imagen de uno de los videojuegos diseñados. Tomado de artículo[10] . 20
Figura 5.Kinect para enfermos de Alzheimer. Tomada de [11]. ............................. 20
Figura 6. IntAR21 aplicación con Realidad Aumentada para niños con síndrome de
Down. Tomada de la página de Facebook de IntAR21. ......................................... 21
Figura 7.Imagen de la aplicación Sc@ut. Tomado de [37] .................................... 22
Figura 8. Videojuego “Leoncio busca las vocales” para Nintendo DS. Tomado
de[38] ..................................................................................................................... 23
Figura 9. Videojuego desarrollado para la consola Wii. Tomado de artículo ......... 23
Figura 10. Imagen de uno de los juegos diseñados para VRSphero. Tomado de
artículo ................................................................................................................... 24
Figura 12. Algunos de los ejercicios físicos basados en el método Bobath,
realizado a pacientes con parálisis cerebral o hidrocefalia. Tomado de artículo ... 35
Figura 13. Esquema DCU con sus principales componentes. Tomado de artículo
citado ..................................................................................................................... 41
Figura 14 Esquema fases de desarrollo modelo MPIu+a. Tomado de artículo
citado ..................................................................................................................... 44
Figura 15.HMD inicial de Ivan Sutherland. Disponible en la web. .......................... 46
Figura 16. Código de barras y código QR. Disponibles en la web ......................... 46
Figura 17. Reconocimiento de patrones a través de un marcador. Disponible en la
web ........................................................................................................................ 47
Figura 18. Ejemplo de Markerless RA. Disponible en la web................................. 47
Figura 19. Gafas de realidad aumentada desarrollado por google. Disponible en la
web ........................................................................................................................ 48
Figura 20. Etapas en el diseño centrado en el usuario y su iteración. [25] ............ 51
Figura 21. Algunos de los niños y jóvenes participantes del proyecto. Tomado de
archivo personal ..................................................................................................... 52
Figura 22. Aula multisensorial alegría. Tomado de archivo personal ..................... 56
Figura 23. Algunos de los ejercicios de la terapia física que contribuyen a la
estimulación de los músculos y articulaciones para evitar atrofias. Tomado de
intenet .................................................................................................................... 58
Figura 24. Iconos de programas utilizados ........................................................... 64
Figura 25. Herramientas compatibles con Vuforia. Disponible en vuforia.com ...... 65
Figura 26 Estructura diseñada para trabajar con el televisor del aula multisensorial
alegría. Tomado de archivo personal ..................................................................... 67
8
Figura 27. Bocetos iniciales para el desarrollo de las actividades. Tomado de
archivo personal ..................................................................................................... 69
Figura 28. Prototipo inicial del Menú principal........................................................ 71
Figura 29. Menú principal de la aplicación. Tomado de archivo personal. ............. 71
Figura 30. Ejemplo de partida Canasta de baloncesto. Tomado de archivo
personal ................................................................................................................. 72
Figura 31. Ejemplo partido de juego Ariete. Tomado de archivo personal ............. 73
Figura 32. Ejemplo de actividad Abrir puerta con llave (Tomado de archivo
personal) ................................................................................................................ 73
Figura 33. Ejemplo de actividad Seguidores. Tomado de archivo personal .......... 74
Figura 34. Ejemplo de actividad Pong. Tomado de archivo personal .................... 75
Figura 35. Ejemplo de actividad Esquema corporal. Tomado de archivo personal 75
Figura 36. Plantilla de actividad Avión. Tomado de archivo personal .................... 76
Figura 37. Plantilla de actividad Panda corredor. Tomado de archivo personal .... 76
Figura 38. Imágenes usadas en las actividades .................................................... 80
Figura 39. Alexa utilizando manilla de velcro, adherida a estructura de balso ....... 80
Figura 40. Juan Felipe realizando la actividad Canasta. Tomado de archivo
personal ................................................................................................................. 82
Figura 41. Alexa realizando la actividad Avión. Tomado de archivo personal ....... 84
Figura 42. Karen y Paola realizando la actividad Pong. Tomado de archivo
personal ................................................................................................................. 86
Figura 43 Resultados pregunta 1. .......................................................................... 91
Figura 44. Resultados pregunta 2. ......................................................................... 92
Figura 45. Resultados pregunta 3. ......................................................................... 93
Figura 46. Resultados pregunta 4. ......................................................................... 94
Figura 47. Resultados pregunta 5. ......................................................................... 95
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RESUMEN
La motricidad gruesa es la capacidad de ejecutar movimientos que implican la locomoción y coordinación del cuerpo. Esta puede verse afectada por trastornos o enfermedades psicomotrices o cognitivos, que progresivamente empiezan a debilitar el buen funcionamiento y desarrollo de determinadas capacidades físicas y mentales, lo que convierte cualquier actividad cotidiana en una difícil labor para la cual se debe recibir ayuda, incluso en las tareas más sencillas como la manipulación de objetos. La situación se agrava cuando es un niño o niña; quien se encuentra en su primera etapa de crecimiento, debido a que cualquier disfuncionalidad puede afectar significativamente su aprendizaje. Y es más preocupante cuando es una persona joven o adulta que dado el deterioro de sus capacidades cognitivas, no pudo desarrollar bien o del todo su motricidad gruesa.
Por estos motivos, a través de la tecnología de Realidad Aumentada, se desarrolló un sistema interactivo por medio de un dispositivo móvil que cuenta con diversas actividades en forma de juegos lúdicos en 3D, que contribuyen a la estimulación de las capacidades motrices, así como la estimulación visual y auditiva. Todo con el fin de contribuir a la rehabilitación de los niños, niñas y jóvenes que padecen alguna enfermedad que afecta el desarrollo cognitivo y psicomotriz. Pero también para adultos que deben estar en constante proceso de rehabilitación física.
Para lograr dicho objetivo, se diseñó un sistema interactivo que sea intuitivo y cómodo para que los profesionales acompañen y orienten sobre su uso a los pacientes con enfermedades como la parálisis cerebral u otras enfermedades que afectan la motricidad gruesa y requieren de terapias físicas para mejorar o estimular dicha capacidad.
PALABRAS CLAVE: Discapacidad cognitiva, déficit cognitivo, trastorno psicomotriz, motricidad gruesa, rehabilitación cognitiva, desarrollo psicomotor, psicomotricidad, actividades de rehabilitación, Instituto Tobías Emanuel, dispositivo móvil, aplicación, sistema interactivo, metodología Mpiu+a, metodología DCU, realidad aumentada, juegos lúdicos en 3D, Unity.
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INTRODUCCIÓN
La motricidad gruesa es la capacidad de la locomoción y la coordinación general del cuerpo, utilizada para realización de acciones corporales (saltar, correr, caminar) de una persona. Pero también es una parte fundamental en cualquier acción, debido a que se trata de la autonomía con la que cada persona cuenta para su diario vivir y la interacción que tendrá con cada objeto, lugar o persona que lo rodee.
Enfermedades y trastornos psicomotrices y cognitivos como el síndrome de Down, el déficit cognitivo, la epilepsia y la parálisis cerebral convierten cualquier actividad cotidiana en una difícil labor para la cual se debe recibir ayuda, incluso en las tareas más sencillas como la manipulación de objetos. La situación se agrava cuando es un niño o niña; quién se encuentra en su primera etapa de crecimiento (0 a los 6 años), donde la realización de cualquier actividad física cuenta como un aprendizaje, debido a que los niños constantemente están construyendo una visión de lo que es el mundo externo y la manera de interactuar por sí mismos en él [1]. Por lo tanto, cualquier disfuncionalidad puede afectar significativamente su aprendizaje. Así como reducir sus posibilidades de llevar a cabo una vida normal y autónoma. [2]
Si estos trastornos son tratados con terapias específicas desde temprana edad, se logra mitigar algunas de las consecuencias psicomotrices, posibilitándole a la persona una mejor adaptación al ambiente en que se desenvolverá en la medida que va creciendo. Estas terapias de rehabilitación son usadas de acuerdo con el caso que se presente, dada la complejidad y gravedad del caso o necesidad [1].
En la actualidad se cuentan con múltiples opciones o recursos con los cuales se puede brindar ayuda cuando una persona, incluso siendo un infante, presenta discapacidades cognitivas, psicomotrices, o limitaciones en extremidades que reducen. Primero se sitúa a la persona en un entorno real con el fin de que adquiera intuitivamente el aprendizaje necesario para apropiarse de sus acciones y las desarrolle a diario en cualquier entorno que se encuentre [1].
Posteriormente se inicia un proceso de prácticas terapéuticas o de fisioterapia que se realizan en centros especializados. En el caso de los niños, la fisioterapia pediátrica en su mayoría trata problemas neurológicos como retraso o dificultades en el desarrollo motor de un niño [3]. Es importante tener en cuenta que el tratamiento en un niño no será igual que en un adulto, esto genera que la manera de tratar los problemas de motricidad en niños y adolescentes varíe y tome en cuenta otros factores que ayuden y faciliten las terapias, así como en muchos casos la inclusión de profesionales especializados en la pediatría.
Sin embargo, las terapias físicas han ido cambiando gracias a la inclusión de la tecnología. Mediante dispositivos móviles (tabletas y smartphones) y consolas de videojuegos comerciales como el Kinect, Nintendo wii, Nintendo DS, se ha logrado
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recrear ambientes virtuales donde niños, jóvenes y adultos pueden pescar, jugar baloncesto, recorrer una isla, cumplir misiones, manejar una nave espacial, todo desde la sala y mientras juegan. De esta forma, se realiza un trabajo de rehabilitación que hace uso del ambiente o salón del hospital, pero se recrea un ambiente virtual que contribuye a la estimulación visual y auditiva gracias al trabajo de acción- observación que implica la estimulación y uso de capacidades cognitivas.
Esta propuesta fue elaborada usando la tecnología de realidad aumentada. La realidad aumentada o AR (del inglés “augmented reality”), según Carmigniani & Furht (2011) [36] “es una visión directa o indirecta, en tiempo real, del entorno físico que ha sido combinada o aumentada, añadiendo información virtual generada por ordenador”. De una manera más precisa se puede definir la realidad aumentada como una tecnología que incorpora información digital dentro del entorno real por medio de un reconocimiento de patrones que se hace a través de un software. Es una combinación entre el mundo real y virtual, aspecto que diferencia a la realidad aumentada de la realidad virtual, la cual sumerge al usuario enteramente dentro de un entorno virtual. Es decir, reemplaza el mundo real con uno virtual.
Con esta tecnología, se desarrolló un sistema interactivo por medio de un dispositivo móvil que cuenta con diversas actividades en forma de juegos lúdicos en 3D que estimulan la capacidad motriz gruesa de los niños y cuentan con la información y requerimientos necesarios para ser una herramienta adicional que sirva como acompañamiento dentro de las terapias, sin llegar a reemplazarlas, buscando una mejora dentro de los problemas motrices que acarrean.
De este modo se diseñó un aplicativo interactivo en Unity complementado con la tecnología de Vuforia, que implementa realidad aumentada, buscando un enfoque en que sea intuitivo y cómodo para que los profesionales acompañen y orienten sobre su uso a los niños y jóvenes, para que éstos a su vez sientan que están jugando y sean estimulados de manera positiva y motivados a querer realizar los ejercicios propuestos, añadidos a sus terapias convencionales.
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2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Desarrollar un sistema interactivo basado en la tecnología de realidad aumentada,
con el fin de contribuir en el proceso de rehabilitación en niños y jóvenes con
enfermedades o trastornos que afectan la motricidad gruesa.
2.2 Objetivos específicos
Identificar las principales dificultades que presentan los niños y jóvenes con
trastornos o enfermedades que afectan el desarrollo de la motricidad
gruesa.
Seleccionar la metodología centrada en las necesidades del usuario y que
posibilite el desarrollo de un sistema interactivo.
Diseñar diferentes escenarios interactivos de acuerdo con las necesidades
y principales problemas de desarrollo motriz de los jóvenes. Para
posteriormente
Construcción e implementación del prototipo de la herramienta tecnológica
teniendo en cuenta las necesidades del usuario para el entrenamiento de
motricidad gruesa en niños y jóvenes.
Evaluar los resultados obtenidos en las pruebas realizadas.
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3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
3.1 Definición del problema
La motricidad es la capacidad de realizar un movimiento voluntario (ejecución de acciones), y es en la etapa de la infancia donde el sujeto empieza a ser consciente de sus movimientos, los cuales posibilitan el contacto y posterior conocimiento del mundo. De esta forma, “el niño para dar a entender sus necesidades y sentimientos utiliza tanto su cuerpo como los objetos encontrados a su alrededor. Aparece una permanente recurrencia a la motricidad para obtener lo necesitado.” [4] Son dos los tipos de motricidad: la gruesa y la fina.
La motricidad gruesa es la capacidad de ejecutar las acciones que implican la locomoción (por el desplazamiento que realiza este) total del cuerpo. Actividades como correr, saltar, caminar, incluso las realizaciones de algún deporte implican el uso de la motricidad gruesa. Mientras que la motricidad fina es la capacidad de ejecutar acciones que se realizan con cualquier parte del cuerpo, pero que requieren un mayor control y precisión. Son acciones que requieren la coordinación óculo-manual. La manipulación de objetos y la realización de actividades específicas como trenzar, anudar.
Enfermedades como la parálisis cerebral pueden afectar la capacidad motriz de niños. Situación preocupante primera infancia es la etapa donde se empieza a desarrollar la motricidad. Con ayuda de terapias específicas, los niños y jóvenes que padecen de alguna enfermedad psicomotriz o se encuentran en situación de discapacidad, tienen la posibilidad de mejorar su motricidad gruesa mediante ambientes de aprendizaje1.
Sin embargo, ¿En qué medida una herramienta tecnológica podría contribuir como apoyo en el proceso rehabilitación de la terapia convencional? Es importante la implementación de las actividades a través de la herramienta tecnológica con aquellas personas que han perdido la capacidad para la realización de actividades
1 Concepto utilizado por la profesora Julia Ángel Blandes para definir “la colocación
del entorno y los materiales induce la actividad motriz del alumnado”. De acuerdo con lo
observado en el Instituto, se pudo identificar que la persona encargada de la terapia no
sólo realiza actividades físicas que requieren la ejecución de determinadas acciones, sino
también se hace uso de unos materiales didácticos, se ha decidido utilizar este concepto
para caracterizar este tipo de actividades.
14
cotidianas como manipulación de objetos y movilidad de los brazos, puesto que permite la actividad de los miembros superiores afectados. Evitando así la atrofia o deformidad de los mismos. Por tal razón, se diseñó un sistema interactivo que cuenta con 6 ejercicios que hacen uso de diferentes ambientes virtuales, donde por medio de actividades que simulan situaciones comunes, enfocados en la recuperación de movimientos y esfuerzos que se realizan cada día, se pone a prueba a los pacientes, pero también se les ofrece una terapia lúdica donde hay videojuegos.
El uso de ambientes virtuales dentro del proceso de rehabilitación en pacientes con necesidades especiales, específicamente niños y jóvenes no es algo nuevo. Entre estos proyectos encontramos:
Rehametrics [9] es una plataforma de rehabilitación que utiliza sensores Kinect para reconocer el movimiento realizado por el paciente durante sus sesiones de rehabilitación, esto se desarrolla a través de sesiones de ejercicios convertidos en juegos, los cuales retan a los pacientes a superarse a sí mismos. Esta plataforma implementada por el Hospital la Pedrera (España), se hizo con pacientes con edades desde los 17 a 87 años, logrando resultados tales como que los pacientes fueran dados de alta del hospital, en promedio tres días antes que de los que habían trabajado con la terapia tradicional
Sc@ut. Sistema de aprendizaje comunicativo [37] es una herramienta de aprendizaje creada por el grupo GEDES de la Universidad de Granada. Esa aplicación pretende crear comunicadores adaptados y estimulantes para usuarios reales, de tal forma que incluyan las imágenes (pictogramas, fotografías y dibujos) y los sonidos (palabras y frases) que cada usuario utiliza habitualmente para la comunicación con las personas de su entorno que comparten el mismo lenguaje.
La fundación Asispa (Asociación de Servicio integral Sectorial para Ancianos de España) [11] desarrolló un ensayo clínico con personas enfermas de Alzheimer aplicando interacción natural con Kinect. El objetivo del proyecto es mejorar la calidad de vida de los ancianos afectados por esa enfermedad degenerativa
El desarrollo de estos proyectos se ha realizado con consolas de videojuegos (Kinect, Nintendo Wii, Nintendo DS) y de dispositivos móviles (tabletas, teléfono inteligente) que se consiguen en el mercado y que son asequibles al público por sus precios. Pero nuestra propuesta hace uso de una metáfora de interacción. De esta forma, surge como problema de investigación ¿Cómo la realidad aumentada puede ser implementada para contribuir al proceso de la rehabilitación de la motricidad gruesa de niños y jóvenes con necesidades especiales?
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Para el desarrollo del proyecto y la elaboración de las diferentes pruebas, se trabajó con un grupo de cinco niños y jóvenes que padecían parálisis cerebral, siendo ésta una de las enfermedades que afecta significativamente la motricidad gruesa, dificultando cualquier ejecución de movimientos sino es tratado de forma oportuna con terapias físicas. Con edades variadas, que iban desde los 10 años hasta los 27 años y realizaban semanalmente sus terapias físicas en el Instituto Tobías Emanuel de la ciudad de Santiago de Cali.
3.2 Justificación
Este trabajo de investigación estuvo enfocado en el desarrollo y aplicación de sistema interactivo, complementario a las terapias físicas recibidas que buscan la rehabilitación de la motricidad gruesa de niños y jóvenes, para mejorar en la ejecución de acciones y la locomoción del cuerpo efectivamente. Entre los estudios que se han centrado en el proceso de rehabilitación de la motricidad gruesa se encuentra que la experiencia sensorial es fundamental. Siendo definida como “la estimulación regulada y continua, llevada a cabo en todas las áreas sensoriales, sin forzar en ningún sentido el curso lógico de la maduración del sistema nervioso central, y determinada por su carácter sistemático y secuencial” [6]
Sin embargo, otros estudios como Habilidades motrices en la infancia y su desarrollo desde la educación física animada [7], hace énfasis en la importancia de la asignatura de educación física en la escuela, como la encargada de contribuir al desarrollo motor, la expresión corporal de los niños y niñas. De esta forma, la educación física es la encargada de “potenciar las condiciones físicas básicas o de desarrollo de determinadas destrezas deportivas”, pero también es “un ámbito adecuado para el cultivo y desarrollo de actitudes positivas y de valores individuales y sociales” [7]. Las actividades que se llevan a cabo, cuya principal herramienta es el juego, tienen un fuerte impacto no sólo en el desarrollo físico de niños y jóvenes, sino que también en el desarrollo social y cognitivo de estos (2008). Así, le ejecución de actividades físicas contribuyen al desarrollo de la motricidad y en el caso de niños, niñas o jóvenes que se encuentran en situación de discapacidad,
El desarrollo y posterior aplicación de la herramienta didáctica tuvo como objetivo crear un aplicativo que contribuyera al proceso de rehabilitación de la motricidad gruesa en niños, pero también en jóvenes con necesidades especiales. Pero el adicional de este sistema interactivo es que, mediante la realidad aumentada, los niños y jóvenes podrían disfrutar de sus actividades de rehabilitación mientras juegan un videojuego, donde debían cumplir con unas misiones en unos tiempos determinados, ganando puntos y avanzando a los siguientes niveles.
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En el caso de los niños y jóvenes, mediante el juego (formato de videojuego) afectados por alguna enfermedad psicomotriz, resulta positiva la aplicación de las actividades con la herramienta tecnológica, debido que, gracias a las actividades lúdicas y recreativas en su aplicación, conlleva a que los pacientes realicen las actividades de forma atractiva, entretenida y divertida generando estímulos positivos y bienestar en el paciente. De esta forma, el aplicativo utiliza una
combinación de ejercicio físico y estímulos digitales. El físico viene de sostener los marcadores de reconocimiento moviéndolos según corresponda en la actividad designada. Mientras que el estímulo digital son los logros sonoros y visuales tras completar con éxito una actividad.
Este proyecto es importante porque contribuye a fortalecer el tejido social con las personas que se encuentran en situación de discapacidad porque les impulsa a utilizar tecnologías dentro de su proceso de rehabilitación. Por otro lado, este aplicativo a utilizar una tableta o teléfono inteligente, es de fácil acceso por su bajo costo en el mercado. Por otro lado, la relevancia de este proyecto también radica en el hecho que se está haciendo uso de la tecnología de realidad aumentada que antes no había sido usado para la rehabilitación física de niños y jóvenes con necesidades especiales.
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4. ANTEDECENTES
Con ayuda de la motricidad, los seres humanos logran ejecutar diferentes actividades, desde el desplazamiento de un lugar a otro (caminar, correr) hasta actividades cotidianas y/o precisas (uso de unas tijeras, enhebrar una aguja), manipulación de objetos. Al verse afectada la motricidad por algún tipo de trastorno (cognitivo o físico) o por alguna lesión, el sujeto se ve limitado. La rehabilitación motriz busca la mejora de aquellas funciones que se han visto afectadas por alguna patología o lesión. Actualmente las terapias de rehabilitación no sólo incluyen ejercicios físicos para mejorar la ejecución de determinados movimientos, la tecnología también ha ingresado para brindar otra opción complementaria con la terapia física. A continuación, se nombrarán y caracterizarán algunos de los diferentes programas y/o sistemas computacionales basados en la realidad aumentada y la realidad virtual a nivel mundial y a nivel nacional. Así como la importancia que ha tenido estos desarrollos tecnológicos en el proceso de la rehabilitación de la motricidad gruesa.
En Colombia se puede encontrar la investigación de los ingenieros Yamile Ordoñez, Carlos Luna y Carlos Rengifo, titulado Herramienta de entrenamiento virtual en 2-D para rehabilitación de motricidad fina en miembro superior con incorporación de un dispositivo háptico. Esta investigación es una propuesta que se centra en un ejercicio tradicional en la rehabilitación motriz: desplazar un anillo por un alambre sin tocarlo. Con este ejercicio el paciente trabaja su motricidad fina. Con ayuda de la aplicación software desarrollada por los investigadores, se logra contar con un registro de información sobre los intentos, avances de los pacientes. Al usar un dispositivo háptico, el usuario interactúa con un ambiente virtual, simulando la sensación correspondiente al tacto. Con ayuda del dispositivo háptico “es posible obtener en el ambiente virtual características imposibles de obtener en un sistema convencional, como la adición de fuerzas de atracción entre un anillo y un alambre, que asistan al usuario en el desarrollo del ejercicio.” [8]
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Figura 1. Articulaciones del dispositivo háptico Omni-Phanton. Tomado de [8]
Es importante resaltar que estos autores realizan una justificación sobre la pertinencia del uso de los ambientes virtuales para el proceso de rehabilitación: “La superioridad de los ambientes virtuales sobre los reales en el aprendizaje de tareas motoras ha sido demostrada en diferentes contextos. La ventaja del entrenamiento virtual se pone en evidencia cuando durante el desarrollo del ejercicio los participantes son perturbados con interferencia tanto motora como cognitiva.” [8]
Rehametrics es una plataforma de rehabilitación que utiliza sensores Kinect para reconocer el movimiento realizado por el paciente durante sus sesiones de rehabilitación, esto se desarrolla a través de sesiones de ejercicios convertidos en juegos, los cuales retan a los pacientes a superarse a sí mismos. Esta plataforma implementada por el Hospital la Pedrera (España), se hizo con pacientes con edades entre los 17 a 87 años, logrando resultados tales como que los pacientes fueran dados de alta del hospital, en promedio tres días antes que aquellos pacientes que habían trabajado con la terapia tradicional. Actualmente la plataforma permite que los pacientes trabajen desde su casa, siendo monitoreadas en todo momento por los profesionales. Rehametrics está diseñada para trabajar con pacientes que padecen envejecimiento activo, lesiones cerebrales, lesiones musculo esquelética, enfermedades neurodegenerativas, lesiones medulares y para la prevención de enfermedades crónicas. [9]
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Figura 2. Rehametrics. Tomada de la Prensa Microsoft. 2015
Otro proyecto que hace uso del Kinect fue desarrollado en Venezuela por profesionales de la Universidad central de Venezuela. Mediante la creación de un framework implementado para el desarrollo de un sistema de realidad virtual. La arquitectura de este “hardware y software para la rehabilitación física de miembros superiores empleando realidad virtual que satisfaga un conjunto de requerimientos tales como, fácil de usar por el personal médico, intuitivo y natural para el paciente, factible y seguro para el paciente, además de bajo costo y fácil de reproducir en instalaciones hospitalarias o el hogar.” [10]
El “uso del Kinect se debe a que es “un hardware de bajo costo que se emplea como medio de captura movimientos de gran extensión, procurando la ejercitación de la motricidad gruesa. Con este dispositivo se aprovecha la versatilidad de la realidad virtual no inmersiva, en cuanto a la capacidad de aumentar la retroalimentación de acción-observación y así promover la activación cerebral a partir de las neuronas espejo.”[10]
Figura 3. Imagen del ambiente virtual. Tomado de [10]
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Figura 4. Imagen de uno de los videojuegos diseñados. Tomado de artículo[10]
Por su parte, la Fundación Asispa (Asociación de Servicio integral Sectorial para Ancianos de España) desarrolló un ensayo clínico con personas enfermas de Alzheimer aplicando interacción natural con Kinect. El objetivo del proyecto era mejorar la calidad de vida de los ancianos afectados por esa enfermedad degenerativa. El estudio se realizó con 90 personas de aproximadamente 90 años, que presentaban un grado de deterioro cognitivo moderado – severo. Con estas personas se aplicaron juegos de vídeo donde las personas de tercera edad participaban, se recreaban, resultando efectivas las sesiones pues ejercitaban los miembros y al mismo tiempo mejoraban su bienestar, pues se mantenían activos, participativos y motivados para el logro de un objetivo, por ejemplo, ganar un juego. [11]
Figura 5.Kinect para enfermos de Alzheimer. Tomada de [11].
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IntAR21 es el proyecto de estudiantes de ingeniería civil industrial de la Universidad de La Serena en Chile, los cuales desarrollan una “innovadora aplicación basada en Realidad Aumentada y que, utilizando diferentes actividades y juegos, pretende fomentar el aprendizaje y desarrollo de niños con síndrome de Down, como complemento para las escuelas o el hogar”. Con sus actividades, buscan mejorar el proceso de aprendizaje, ayudar a corregir trastornos del lenguaje, así como a trabajar la motricidad fina y a ejercitar la concentración de los niños con síndrome de Down.
Figura 6. IntAR21 aplicación con Realidad Aumentada para niños con síndrome de Down. Tomada
de la página de Facebook de IntAR21.
La Conferencia Internacional de Tecnologías asociadas y Realidad Virtual para la Discapacidad-ICDVRAT, es una serie de conferencias para expertos investigadores en donde se presenta y revisa avances en el área general de la realidad virtual en el ámbito de la discapacidad y la rehabilitación, donde buscan innovación técnica al promover aplicaciones prácticas para un futuro. Algunos temas tratados en la conferencia son: Los entornos virtuales y mejorados, rehabilitación motora, evaluación clínica, rehabilitación cognitiva, comunicación y lenguaje, herramientas de rehabilitación física para tele asistencia, discapacidad sensorial, herramientas para el equilibrio, postura y movilidad, entre otros. [22]
Las instituciones encargadas de la organización de las conferencias son la Universidad de Reading, Instituto de Tecnologías Creativas, Fundación MAYDAY, Universidad del Sur de California, Sociedad Internacional de Rehabilitación Virtual y la Corporación Internacional Bright Cloud. También existe la CONFERENCIA INTERNACIONAL DE REHABILITACION VIRTUAL-ICVR la cual proporciona una visión general de las nuevas tecnologías y desarrollos clínicos en el campo de la
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realidad virtual y la realidad aumentada aplicada a la rehabilitación. En el año 2015 ésta conferencia se asoció con la Conferencia Internacional sobre avances recientes en Neuro rehabilitación (ICRAN-2015) y el Simposio Internacional de Rehabilitación (INRS-2015), los cuales se unieron para crear un marco de trabajo para investigadores médicos y expertos en tecnología a fin de satisfacer las necesidades, compartir experiencias y planear proyectos a futuro. [23]
Sc@ut. Sistema de aprendizaje comunicativo es una herramienta de aprendizaje creada por el grupo GEDES de la Universidad de Granada. Esa aplicación que es utilizada en los dispositivos PDA (personal digital assistant/ Asistente digital personal) pretende crear comunicadores adaptados y estimulantes para usuarios reales, de tal forma que incluyan las imágenes (pictogramas, fotografías y dibujos) y los sonidos (palabras y frases) que cada usuario utiliza habitualmente para la comunicación con las personas de su entorno que comparten el mismo lenguaje. La retroalimentación auditiva es importante como apoyo al lenguaje, refuerzo al usuario, y ayuda a los interlocutores [37].
Figura 7.Imagen de la aplicación Sc@ut. Tomado de [37]
Esta aplicación fue desarrollada inicialmente en dispositivos Pocket PC, por su tamaño y portabilidad. Sin embargo, este dispositivo cuenta con ciertas desventajas como la fragilidad, autonomía, multimedia (memoria limitada), precio [38]. Por tal razón, los investigadores buscaron en el mercado otros dispositivos móviles. La Nintendo DS posibilita el aprendizaje de nuevos conceptos basado en la estimulación visual y auditiva. Con ayuda de este dispositivo se busca que el niño aprenda a relacionar letras, palabras o frases con conceptos, ya sean pictogramas o videos que representan a la acción, con su correspondiente pronunciación oral [38].
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Figura 8. Videojuego “Leoncio busca las vocales” para Nintendo DS. Tomado de[38]
El proyecto Sc@ut también contempla la creación de videojuegos educativos, haciendo uso de las consolas comerciales como la Wiiremote (Remote Wii Control, Control de Wii™).
Este controlador detecta el movimiento y la posición en un espacio 3D, podría asemejarse a un ratón tridimensional. El juego tiene como objetivo potenciar el desarrollo motor, usando la detección de movimiento y puntero, para aumentar la coordinación ojo-mano y la motricidad. Por este motivo estos juegos serán orientados para gente con cierto grado de parálisis cerebral o autismo para el aprendizaje en discriminación de formas básicas [38].
Figura 9. Videojuego desarrollado para la consola Wii. Tomado de artículo
VRSphero. Es un aplicativo desarrollado en Unity que combina rehabilitación gruesa y fina. Su temática está basada en que los pacientes deben cuidar de un
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jardín, regando las plantas que aparecen al azar, los parámetros son ajustables vía interfaz gráfica, los resultados son almacenados en una nube y encriptados para proteger datos sensibles de los pacientes. [26]
Figura 10. Imagen de uno de los juegos diseñados para VRSphero. Tomado de artículo
Estas investigaciones, tienen como objetivo contribuir a la rehabilitación de las personas que padecen enfermedades o trastornos que afectan el desarrollo de múltiples acciones y actividades. Pero lo más importante es que se hace uso de una tecnología que ha sido creada para el entretenimiento. El uso de consolas de videojuegos como el Kinect, el Nintendo wii y Nintendo DS, y de dispositivos móviles como Smartphone y Tablet es uno de los aspectos más importantes, debido a que es una tecnología de fácil acceso por sus precios. El bajo costo posibilita el uso de esta alternativa que ha mostrado excelentes resultados en la rehabilitación y fortalecimiento de pacientes que padecen enfermedades que afectan la motricidad gruesa. Por otro lado, el uso de ambientes virtuales para la rehabilitación física y cognitiva se ha implementado para que los pacientes realicen ciertas actividades de forma lúdica en nuevos ambientes. Sin salir de la sala, el paciente puede ir de pesca, a una fábrica, manejar una nave espacial, visitar una isla, realizar deportes como el baloncesto, béisbol y simultáneamente realizar ejercicios que contribuyen a mover y ejercitar determinados grupos musculares que se encuentran atrofiados o afectados por alguna lesión o enfermedad, pero también se realizan ejercicios que incluyen el trabajo cognitivo y/o memoria. Otra de las ventajas que tiene el uso de software y hardware para las actividades de rehabilitación es que se pueden almacenar los logros de los pacientes, creando un historial de evolución para identificar las mejorías o aspectos a mejorar.
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Estos antecedentes han servido para conocer las principales características de las
aplicaciones dedicadas al trabajo de la motricidad, pero también para conocer las
herramientas tecnológicas utilizadas en dichos proyectos. Considerando que los
usuarios son niños y niñas con capacidades motrices limitadas. Este proyecto fue
diseñado teniendo en cuenta que, durante la niñez, el juego es fundamental tanto
para el entretenimiento, como para el aprendizaje. Tal fue la razón por la cual se
crearon ambientes virtuales animados y en formato de videojuego, con el fin de
crear una experiencia amena y al mismo tiempo diferente al trabajo de
rehabilitación que se lleva a cabo en el Instituto.
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5. CONCEPTOS CLAVE PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO
El proyecto tiene como finalidad el desarrollo de un sistema interactivo en realidad aumentada que ayude a los usuarios en el mejoramiento de sus habilidades motoras y cognitivas, específicamente de la motricidad gruesa. Para explicar cómo se cumple dicho objetivo, hay que entender cómo funciona esta tecnología. La realidad aumentada superpone entornos e información virtual en un ambiente real, a través de un dispositivo electrónico que cuenta con el software necesario para alojar y ejecutar dichas aplicaciones. Sin importar el uso que se le vaya a dar, ésta debe ir acompañada de un objeto físico y tangible que cumpla ciertos requisitos según el caso (2D o 3D) para que la interacción se lleve a cabo correctamente en la aplicación. Estos objetos son imágenes impresas en 2D u objetos físicos en 3D con patrones que sean fácilmente reconocibles por el algoritmo, o códigos QR que alberguen enlaces, los cuales lleven la información en la red o simples códigos de barras. Incluso hardware avanzado como las Google Glass, las cuales cuentan con un entorno completo para que la experiencia con la realidad aumentada vaya más allá de lo conocido hasta el momento [23]. Para el propósito de este trabajo se usan imágenes impresas en 2D. Todos estos desarrollos y acompañantes convierten a la realidad aumentada en una tecnología que puede cumplir diversas tareas o requerimientos para una necesidad, en múltiples ámbitos de la vida como, por ejemplo, la arquitectura, el arte, el comercio, la educación, los videojuegos, la medicina, la belleza, entre muchos otros. Igualmente hay que tener en cuenta para el desarrollo aspectos como la discapacidad y la motricidad, la forma en que son tratadas actualmente y la importancia que tienen las interacciones entre los usuarios y las aplicaciones. 5.1 Discapacidad El término es usado para referirse a personas que han visto reducida su autonomía parcial o totalmente, con capacidades mínimas o nulas de interactuar plenamente con su entorno y/o con la sociedad en general. Lo que los convierte en una población vulnerable [22], estando por debajo de la media en habilidades (motrices, visuales, mentales o auditivas) y estándares físicos o mentales comunes al resto de las personas. Las discapacidades tienen diferentes orígenes y varían según cada persona. En el caso puntual que nos concierne, al tratarse de niños, la mayoría de ellos tienen el origen de su discapacidad desde el nacimiento, no siendo está causada por
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guerras o accidentes. Algunos de los chicos y chicas participantes en este trabajo presentan estados combinados de discapacidad, centrándonos para efectos prácticos de este documento en dos tipos que involucran y dan forma al desarrollo del proyecto: las discapacidades físicas y cognitiva. 5.1.1 Discapacidad cognitiva Cuando se hace referencia a una discapacidad "cognitiva" es porque este tipo de discapacidad en particular hace una distinción específica a elementos que se relacionan con ambas, discapacidad mental e intelectual. Sucede cuando se cumplen un conjunto de condiciones que perjudican el progreso intelectual y/o la adaptación social de un sector de la población. Entre los problemas asociados a este tipo de afecciones, están los psicolingüísticos y de pensamiento lógico. Comprende condiciones tan variadas como el retraso mental, la disfasia, síndrome de Down, síndrome de Asperger, el autismo, y síndrome X Frágil, entre otras. [21] Para las pruebas realizadas con pacientes de esta naturaleza, se hace uso de una estrategia pedagógica y didáctica enfocada en los siguientes aspectos: [19]
1- Debido a su nivel de atención se recomienda trabajar en tiempos cortos y poco a poco ir prolongándolos
2- Guiarlos hasta lograr independencia.
3- Despertar la curiosidad por los objetos y las personas que los rodean.
4- Recordarles tareas finalizadas.
5- Darles importancia a sus opiniones.
6- Que resuelvan problemas que se le presenten sin intervenir antes que ellos.
7- Prestar los apoyos ya sean: extensos, limitantes, generalizados o
intermitentes.
8- Simplificar las instrucciones.
9- Añadir información visual.
10- Usar materiales / ejemplos concretos.
11- Organizar las tareas por nivel de dificultad.
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5.1.2 Discapacidad física Este tipo de discapacidad involucra el desplazamiento y/o la movilidad de las diferentes partes del cuerpo. Sus orígenes pueden deberse a problemas motrices congénitos, enfermedades, envejecimiento o accidentes. Debido a la naturaleza de nuestra población de usuarios, estos casi siempre se ven afectados por la primera causa mencionada. [20] Cabe la posibilidad de que la discapacidad física pueda ocasionar en el individuo otras discapacidades como deficiencias en el habla, pérdida de memoria, baja estatura y deficiencia auditiva [20]. Es por ello que los tratamientos deben ser el resultado de un proceso diferente para cada individuo, bajo la dirección de múltiples profesionales interdisciplinares de la salud. Estas terapias son formuladas teniendo en cuenta las particularidades de las diferentes circunstancias (edad, sexo y gravedad de la enfermedad), donde deben comprometerse los diferentes participantes de los entornos más cercanos como la escuela, la familia, los/las empleadores y cuidadores, si los hay, teniendo en cuenta las necesidades inmediatas [18]. A continuación, nombramos de forma resumida algunas de las terapias utilizadas para tratar la discapacidad, enfocadas en ejercicios corporales, pero dándole especial atención a la terapia ocupacional que es sobre la que se fundamenta los cimientos de este desarrollo, debido a que este proyecto se encuentra dentro de los lineamientos de clasificación o fase del progreso:
1. Terapia conductual
2. Fisioterapia
3. Terapia Ocupacional (Aplicativo)
4. Terapia del Habla 5.2 Motricidad
La motricidad se define en el cuerpo de las personas como la capacidad de generar el movimiento desde el sistema nervioso, ya sea voluntario o involuntario y en donde la señal para tal movimiento viene generada desde el sistema muscular. Por otro lado, existe la psicomotricidad, que involucra aspectos emocionales y cognitivos los cuales van más de la mano con diferentes ámbitos
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afectivos y sociales de la vida, como la capacidad de expresarse en un contexto psicosocial correctamente, importante en el desarrollo de la personalidad [17]. La motricidad aplicada al cuerpo puede interpretarse como el grado de autonomía que se tiene sobre el entorno, como lo son los grados de libertad a los que se puede acceder por medio de las extremidades. Es por ello por lo que el desarrollo motriz de un ser humano es vital para una formación integral, pues involucra áreas relacionadas con lo social, es decir, su interacción con otras personas y consigo mismo. Ser capaz de controlar los movimientos corporales es importante para la autoestima y un refuerzo positivo para la formación de la personalidad como ya ha sido mencionado [17]. Elementos de la motricidad Algunos elementos de la motricidad necesitan ser explicados en esta sección, aunque sea de manera breve, con el fin de entender los procesos a los que apunta mejorar la herramienta desarrollada. La percepción, el esquema corporal, la lateralidad son algunos de estos elementos de la motricidad. A continuación, algunas de las principales características de estos elementos.
1. La percepción es el medio por el que los sentidos físicos se cruzan con las representaciones mentales de los mismos, es decir, permite experimentar y tener conocimiento de lo que se hace, como patear un balón o tirar de una cuerda, tomar conciencia de estos eventos y predecir o concluir consecuencias a partir de estos y su materialización a través del pensamiento. Puede ser algo tan simple como pararse frente a un espejo y describirnos como nos vemos a nosotros mismos [17].
2. El esquema corporal es otro factor importante para tener en cuenta si se
está hablando de motricidad, puesto que permite parametrizar y hacer una representación del cuerpo, sus partes, lo qué es y lo qué no es, así como generar conciencia de sus limitaciones y de lo que podemos o no hacer con él [17].
Objetivos del esquema corporal:
Adquirir la conciencia de las partes de nuestro cuerpo. Localizar una a una las diferentes partes de nuestro cuerpo o del
otro. Aprender que cubre las diferentes partes de nuestro cuerpo. Conocer las diferentes funciones de cada una de nuestras partes del
cuerpo. Conocer la simetría de nuestro cuerpo.
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Aprender que tenemos dos segmentos casi iguales en nuestro cuerpo.
Conocernos a través de la observación (mirarnos al espejo) [17].
3. El Tiempo y ritmo son el entendimiento del movimiento, lo que cimienta y da
las bases de un pensamiento temporal, es decir, establece un orden en las acciones, un antes, un durante o un después de, con base en acciones que se llevan a cabo en un determinado momento y que a su vez pueden ser lentas o rápidas. Lo que estructura el pensamiento temporal en relación con el espacio, como bailar al ritmo de una canción.
4. Por último, la estructura espacial y la lateralidad son dos etapas que se
desarrollan durante la infancia. La estructura espacial es la capacidad que tiene el niño para mantener la constante localización del propio cuerpo, tanto en función de la posición de los objetos en el espacio como para ubicar esos objetos en función de su propia posición [53] La lateralidad es la preferencia que muestran la mayoría de los seres humanos por un lado de su propio cuerpo, determinado por el predominio que un hemisferio cerebral ejerce sobre el otro. La lateralidad se va desarrollando siguiendo un proceso que pasa por tres fases:
Fase de indiferenciación. (0-2 años) Sucede en el periodo sensorio
motor, la lateralidad no está definida ya que el niño va descubriendo poco a poco sus manos y sus posibilidades manipulativas que le permiten interaccionar con el medio.
Fase de alternancia (2-4 años). En esta etapa los niños utilizan las
dos manos indistintamente para realizar sus actividades cotidianas.
Fase de automatización (4-7 años). En esta etapa el niño comienza a
utilizar un lado en las distintas actividades que realiza: mirar por un agujero, llevarse el auricular del teléfono al oído. [54]
5.2.1 Motricidad gruesa La motricidad gruesa es la capacidad de ejecutar las acciones que implican la locomoción (por el desplazamiento que realiza este) total del cuerpo. Se encuentra relacionada al crecimiento respecto a la edad y el desarrollo de acuerdo la etapa
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por la que esté pasando una persona. Es decir, que es una capacidad que se va transformado de acuerdo con el crecimiento del cuerpo y su coordinación que se ve mejorada con el paso del tiempo al ir creciendo. Estos movimientos pueden ser, según la edad por la que se atraviese, gatear, caminar, correr y saltar, también cabe mencionar que movimientos locomotores como la postura y el andar hacen parte de este desarrollo [17]. Al año de vida, el niño o niña puede mantenerse de pie por momentos y caminar con ayuda de un adulto; al año y medio puede desplazarse solo, aunque aún requiere ayuda para subir y bajar entre escalones, se puede inclinar para sentarse en una silla y al mismo tiempo levantarse solo sin ayuda; a los dos años es capaz de correr y saltar con los pies juntos, se pone en cuclillas, y hasta es capaz de subir y bajar gradas por si solo apoyándose solo con la pared. A los 3 años de edad, si el desarrollo motor es normal, el individuo ya tiene un buen control de su cuerpo y sus habilidades adquiridas, no se quedan quietos y todo lo exploran [17]. Desde los 4 hasta los 6 años, se perfecciona el equilibrio, la coordinación y el ritmo. Los niños pueden correr en puntas, saltar con un solo pie y realizar actividades complejas, por lo que es recomendable que de ahí en adelante se los fortalezca con ejercicio físico que favorezca y afiance el desarrollo de las habilidades adquiridas. Debido a la importancia que tienen estas etapas de formación es indispensable fomentar un aprestamiento motriz, pues ello mejora no solo su motricidad, sino también su inteligencia, generando mejores oportunidades de adaptarse al medio que lo rodea y le haga competitivo en su vida adulta [17]. 5.2.2 Motricidad fina Este tipo de motricidad se enfoca en los movimientos del cuerpo que involucran precisión o exactitud en el detalle, es decir, son más minuciosos y no poseen una amplitud como los vistos en la motricidad gruesa. Es decir, se relaciona a las actividades que requieren mayor atención y coordinación por parte de quien las ejecuta. Un ejemplo de la aparición de este tipo de motricidad en infantes se evidencia cuando los pequeños introducen objetos en botellas, pequeños agujeros, o botes. [17] Es en esta área de la motricidad donde se enfocan los esfuerzos del desarrollo del proyecto, principalmente enfocados a su rehabilitación.
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5.2.2.1 Coordinación óculo manual También conocida como coordinación óculo motora, es la habilidad que tienen los seres humanos de realizar actividades tanto cotidianas (escribir, jugar, realizar manualidades, manejar un auto) como específicas (práctica de deporte, manejo de maquinaria, etc.), utilizando los ojos y las manos al mismo tiempo. Al realizar este tipo de actividades, se coordina la información obtenida por medio de la visión y los estímulos visuales con la ejecución de movimientos con las manos. La visión le posibilita al ser humano ubicarse en el espacio determinado, identificando los diferentes componentes de dicho espacio, mientras que las manos son las herramientas usadas a partir de la información obtenida de dicho espacio. De ahí que la coordinación óculo manual sea una habilidad cognitiva2 [39]. Siendo la coordinación óculo manual una habilidad cognitiva, esta se va aprendiendo durante el desarrollo de la infancia, es necesario la estimulación en la medida que el niño o niña va creciendo y el fortalecimiento en las demás etapas de crecimiento del ser humano. La pertinencia de este concepto en este proyecto radica en la idea de otorgar una herramienta que contribuya tanto a la estimulación como a la rehabilitación de este tipo de coordinación con ejercicios que requieren que el niño o niña haga uso de su visión para ubicarse en el espacio e identificar los diferentes componentes de este, y las manos para ejecutar los movimientos requeridos del comando dado. 5.2.2.2 Coordinación fonética La estimulación de la coordinación fonética es fundamental para el niño y niña, ya que también está en una etapa de aprendizaje donde mediante la imitación empieza a reproducir los sonidos que escucha en su ambiente. La pronunciación de pequeñas sílabas y la relación que establece al pronunciar dichas palabras con la respuesta obtenida del ambiente se convierte en la primera forma de comunicación mediante el habla. “Todo lenguaje oral se apoya en aspectos funcionales que son los que le dan cuerpo al acto de fonación, a la motricidad general de cada uno de los órganos que intervienen en él, a la coordinación de los movimientos necesarios y a la automatización progresiva del proceso fonético del habla” [40].
2Habilidad cognitiva porque implica el desarrollo de unas “destrezas y procesos de la mente
necesarios para realizar una tarea, además son las trabajadoras de la mente y facilitadoras del
conocimiento al ser las responsables de adquirirlo y recuperarlo para utilizarlo posteriormente.”
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5.2.2.3 Coordinación gestual “Es la capacidad del ser humano de dominar músculos de la cara para expresar sus sentimientos emociones, el aprendizaje y desarrollo se hace en dos etapas
El dominio voluntario de los músculos de la cara La identificación como medio de expresión para expresar nuestro estado de
ánimo” [17]. 5.3 Rehabilitación La rehabilitación es un proceso destinado a permitir que las personas con discapacidad alcancen y mantengan un nivel óptimo de desempeño físico, sensorial, intelectual, psicológico y/o social. La rehabilitación abarca un amplio abanico de actividades, como atención médica de rehabilitación, fisioterapia, psicoterapia, terapia del lenguaje, terapia ocupacional y servicios de apoyo. [41] La rehabilitación es fundamental para permitir que las personas con discapacidades cuyas funciones se limiten a permanecer en su hogar o comunidad o regresar a ellas, vivir independientemente y participar en la educación, el mercado de trabajo y la vida cívica. “El acceso a la rehabilitación puede disminuir las consecuencias de enfermedades o lesiones, mejorar la salud y la calidad de vida y reducir el uso de los servicios de salud”. [41]
5.3.1 Actividades de rehabilitación Como ya se ha mencionado en el apartado anterior, este trabajo está enfocado en trabajar con una población infantil que se encuentra en situación de discapacidad por enfermedades como el síndrome de Down, el déficit cognitivo, epilepsia, hidrocefalia, parálisis cerebral. Por tal razón, en este apartado se mencionará algunas de las actividades que apuntan a la rehabilitación cognitiva para este tipo de enfermedades. De igual forma, se hará mención a algunas de las actividades de rehabilitación que hacen uso de ambientes virtuales, mediante el uso de la realidad aumentada y la realidad virtual. La rehabilitación cognitiva apunta al mejoramiento del funcionamiento de ciertas habilidades que le permiten a un ser humano realizar determinadas actividades y lograr valerse por sí mismo. “Desde un primer momento, los profesionales de la rehabilitación fueron conscientes de que los déficit cognitivos y comportamentales
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causaban serias limitaciones funcionales que imposibilitaban la reinserción de la persona a sus actividades cotidianas.” [42] Las actividades de rehabilitación varían de acuerdo con el tipo de trastorno o daño. Sin embargo, la terapia física sigue siendo una de las principales herramientas que contribuyen tanto al mejoramiento de ciertas habilidades (motricidad fina) como al fortalecimiento de grupos musculares que, debido al no funcionamiento, tanto por la discapacidad como por algún accidente, se encuentran atrofiados. La epilepsia es un trastorno neurológico. Las personas que la padecen pueden tener espasmos musculares violentos o incluso perder el conocimiento. Claro que todo ello no les incapacita para hacer ejercicio [43]. El objetivo de la rehabilitación es mejorar la calidad de vida de las personas con epilepsia y lograr su integración social y laboral. Las intervenciones dependerán de la complejidad de los casos; la mayoría de ellos disfrutan de un grado considerable de autonomía y sólo una proporción minoritaria son formas graves que incluyen a personas con discapacidad, institucionalizadas o con un alto grado de dependencia familiar, en las cuales es fundamental desarrollar destrezas sociales y laborales [44]. La parálisis cerebral infantil “define a un grupo de trastornos motores, caracterizados por una alteración en el control de los movimientos y la postura, causados por una lesión cerebral ocurrida en el período de crecimiento acelerado del cerebro (desde el desarrollo prenatal hasta los cinco años de vida)” [45] Este trastorno compromete significativamente el desarrollo motor del niño o niña que lo padece. Siendo el más frecuente el déficit cognitivo, la epilepsia y las alteraciones sensoriales. [45] “La terapia física es una de las principales herramientas de rehabilitación, está orientada a la prevención de contracturas y patrones motores anormales, manejo del tono muscular, desarrollo de la fuerza muscular y la promoción de posturas y movimientos fisiológicos” [45]. Debe enseñársele al niño la sensación de movimiento, no los movimientos en sí mismos. La sensación normal de movimiento le permitirá realizar movimientos normales; o sea consiste en enseñar a los niños el control de los movimientos en una secuencia correcta para evitar posteriores deformidades. Para ello lo primero sería controlar el tono muscular para dejarlo en la gradación adecuada. El intentar normalizar el tono muscular (inhibir hipertonía, espasticidad) se realiza a través de las Posiciones Inhibitorias de los Reflejos (PIR). Una de las terapias que buscan inhibir los reflejos patológicos se basa en el método Bobath, que se centra en estos ejercicios “buscan reconstruir nuevas vías de conexión, y la plasticidad dependerá de la cantidad y calidad de estímulos que reciba el niño.” [45]
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Figura 11. Algunos de los ejercicios físicos basados en el método Bobath, realizado a pacientes
con parálisis cerebral o hidrocefalia. [45]
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5.4 Interacción Humano Computador Teniendo en cuenta todos los aspectos y beneficios mencionados al inicio del capítulo, sobre los beneficios de la realidad aumentada y sobre todo las posibilidades que ofrece, este proyecto permite brindar a los usuarios con problemas motores y/o cognitivos, una herramienta que sirva de acompañamiento dentro de su plan de terapia ocupacional, a través de un dispositivo móvil que contenga la aplicación. Esta aplicación incorpora la realidad aumentada a manera de mini-juegos y cuenta con diversas actividades lúdicas que ejercitan de manera periódica movimientos en los pacientes quienes por medio del profesional a cargo de la sala tienen la posibilidad de graduar opciones dentro de las actividades como lo son el tiempo y la dificultad, de manera que se ajusten a sus necesidades y grados de movilidad. Gracias a la realidad aumentada, los usuarios pueden realizar las actividades por medio de agarres sugeridos por el profesional a cargo, conectados a imágenes 2D sujetas e impresas con los patrones de reconocimiento. Estos objetos simulan actividades cotidianas, por ejemplo, abrir una puerta por medio de su perilla o pomo. El material que se elige para que manipulen los usuarios en el marcador de reconocimiento debe ser resistente a caídas, pero lo suficientemente ligero para que usuarios con debilidad muscular puedan sujetarle con firmeza, así que tras realizar pruebas con diferentes materiales se concluye que un tubo de PVC cumple con la tarea sin problemas. 5.4.1 Usabilidad Al momento de realizar la aplicación junto con sus actividades, se debe tener claro hacia qué tipo de usuario va dirigido y que propósitos tendrá, asimismo el plan de trabajo se irá planteando a medida que las necesidades se hacen evidentes y al tener contacto con la población afectada quienes al final son los que dan la noción de las necesidades a las cuales la aplicación beneficiará. Se trata de un trabajo en conjunto entre quien desarrolla dicho aplicativo, ya que sus conocimientos brindan seguridad y confiabilidad en que lo que se necesita es lo que se dará, pero también cuenta la opinión y necesidades del otro ente; el usuario final. Este es un error común que se comete al momento de realizar una aplicación y por lo cual la usabilidad pasa a formar parte vital en el desarrollo y planeación de un proyecto de esta índole.
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En este proyecto la usabilidad cuenta con un papel importante ya que se busca crear un aplicativo que brinde ayuda a personas con una discapacidad, con dificultades motoras al momento de manipular un dispositivo como cualquier otra persona lo haría, llevando a que el desarrollo esté sujeto a ciertas condiciones y necesidades para que en todo momento el usuario sienta que está manipulando una herramienta de ayuda, y no que se convierta en un problema más o algo incómodo. Por estas razones es importante ahondar en lo que es la usabilidad y como se posiciona como un punto clave dentro del desarrollo de una aplicación. La usabilidad trata la facilidad con la que el usuario puede interactuar con una aplicación o un producto interactivo. La usabilidad es un atributo de calidad que mide la facilidad que posee una interfaz de usuario. La definición técnica del concepto “usabilidad” la que proporciona la ISO 9241-11: [16] “Grado en que un producto puede ser utilizado por usuarios especificados para lograr objetivos concretos con eficacia, eficiencia y satisfacción, en un determinado contexto de utilización”. La usabilidad cuenta con 10 principios desarrollados por Jakob Nielsen [15] que constituyen la base de la evaluación heurística, ya que son principios generales y no directrices específicos de usabilidad: Visibilidad del estado del sistema: El sistema debe siempre mantener informado a los usuarios de lo que ocurre, con un correcto feedback en un tiempo razonable. Correspondencia entre el sistema y el mundo real: El sistema debe hablar el lenguaje de los usuarios con palabras, frases y conceptos familiares. Sigue las convenciones del mundo real. Haz que la información aparezca en forma natural y lógica. Control y libertad del usuario: Los usuarios frecuentemente eligen opciones por error, por eso indica una salida clara a esas situaciones no deseadas sin necesidad de pasar por extensos diálogos. Consistencia y estándares: Los usuarios no tienen que adivinar que las diferentes palabras, situaciones o acciones significan lo mismo. Evitar errores: Un diseño cuidado que previene problemas es mejor que unos buenos mensajes de error. Reconocimiento: Haz objetos, acciones y opciones visibles. El usuario no tiene que recordar información de una parte a otra. Las instrucciones de uso del sistema deben estar visibles o ser fácilmente recuperables.
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Flexible y eficiente: Diseña un sistema que pueda ser utilizado por un rango amplio de usuarios. Brinda instrucciones cuando sean necesarias para nuevos usuarios sin dificultar el camino de usuarios avanzados. Permite a los usuarios avanzados ir directamente al contenido que buscan. Diseño minimalista: No hay que mostrar información irrelevante. Cada pedazo de información extra compite con la importante y disminuye su relativa visibilidad. Reconocer, diagnosticar y recuperarse de los errores: Para ayudar a los usuarios, los mensajes de error deben estar escritos en lenguaje sencillo, indicar el problema de forma precisa e indicar una solución. Ayuda y documentación: Facilita siempre una documentación o ayuda. La información debe ser fácil de encontrar, está dirigida a las tareas de los usuarios, lista los pasos concretos para hacer algo y es breve. La usabilidad además puede ser medida mediante cinco componentes [14] [13]. Facilidad de Aprendizaje (Learnability): ¿Cómo de fácil resulta para los usuarios llevar a cabo tareas básicas la primera vez que se enfrentan al diseño? Eficiencia: Una vez que los usuarios han aprendido el funcionamiento básico del diseño, ¿cuánto tardan en la realización de tareas? Cualidad de ser recordado (Memorability): Cuando los usuarios vuelven a usar el diseño después de un periodo sin hacerlo, ¿cuánto tardan en volver a adquirir el conocimiento necesario para usarlo eficientemente? Eficacia: Durante la realización de una tarea, ¿cuántos errores comete el usuario?, ¿cómo de graves son las consecuencias de esos errores?, ¿cómo de rápido puede el usuario deshacer las consecuencias de sus propios errores? Satisfacción: ¿Qué tan agradable y sencillo le ha parecido al usuario la realización de las tareas? 5.4.2 Accesibilidad
La accesibilidad es la facilidad con la que cuentan las personas para el uso de cualquier objeto o dispositivo, independientemente de las capacidades con las que cuente la persona.
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Se convierte también en un aspecto importante dentro del proyecto ya que, al momento de desarrollar la aplicación se debe tener en cuenta las capacidades de los usuarios a quienes va dirigida, siendo el propósito que su uso sea posible a pesar de sus limitaciones. Al momento de su desarrollo y diseño, aspectos referentes a la accesibilidad fueron tomados en cuenta con las personas que se encargarían en su momento de las respectivas supervisoras de los usuarios. En la informática, la accesibilidad se basa en ayudas como tipografía, tipo de pantallas, reconocimiento de voz, teclados adaptados según discapacidades y demás dispositivos de entrada de información. La accesibilidad cuenta con pautas desarrolladas por el World Wide Web Consortium (W3C), el órgano rector de la web las cuales proporcionan unas directrices las cuales son base de la mayoría de las leyes sobre accesibilidad web en el mundo. La versión 2.0 de estas directrices se basa en cuatro principios: [12] Principio 1, Perceptible: la información y los componentes de la interfaz de
usuario deben ser mostrados a los usuarios en formas que ellos puedan entender.
Directriz 1.1: Texto alternativo: Proporciona texto alternativo para el contenido que no sea textual, así podrá ser transformado en otros formatos que la gente necesite, como caracteres grandes, lenguaje braille (braile no es correcto), lenguaje oral, símbolos o lenguaje más simple.
Directriz 1.2: Contenido multimedia dependiente del tiempo: Proporcione alternativas sincronizadas para contenidos multimedia sincronizados dependientes del tiempo.
Directriz 1.3: Adaptable: Crear contenido que pueda ser presentado de diferentes formas sin perder ni información ni estructura.
Directriz 1.4: Distinguible: Facilitar a los usuarios ver y escuchar el contenido incluyendo la distinción entre lo más y menos importante.
Principio 2, Operable: Los componentes de la interfaz de usuario y la navegación
debe ser manejable. Directriz 2.1: Teclado accesible: Poder controlar todas las funciones desde
el teclado. Directriz 2.2: Tiempo suficiente: Proporciona tiempo suficiente a los
usuarios para leer y utilizar el contenido. Directriz 2.3: Ataques epilépticos: No diseñar contenido que pueda causar
ataques epilépticos. Directriz 2.4: Navegación: Proporciona formas para ayudar a los usuarios a
navegar, a buscar contenido y a determinar dónde están estos. Principio 3, Comprensible: La información y las operaciones de usuarios deben
ser comprensibles.
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Directriz 3.1: Legible. Hacer contenido de texto legible y comprensible. Directriz 3.2: Previsible: Hacer la apariencia y la forma de utilizar las
páginas web previsibles. Directriz 3.3: Asistencia a la entrada de datos: los usuarios de ayuda
evitarán y corregirán errores. Principio 4, Robustez: el contenido deber ser suficientemente robusto para que pueda ser bien interpretado por una gran variedad de agentes de usuario, incluyendo tecnologías de asistencia.
Directriz 4.1: Compatible: Maximiza la compatibilidad con los agentes de usuario actuales y futuros, incluyendo tecnologías de asistencia.
5.4.3 Diseño centrado en el usuario Este modelo de trabajo sitúa al usuario en el centro de todo el proceso y las fases de diseño como forma de dar moldear y planificar un producto o servicio. Es una metodología y una filosofía al mismo tiempo, aplicable en todas las etapas del desarrollo.
Este tipo de metodología es aplicable al desarrollo de cualquier producto, pero en algunos casos los componentes del software y/o hardwares involucrados tienen un alto nivel de prestaciones técnicas, y son delicados en su implementación por lo que su uso puede resultar poco agradable al usuario final. Identificar al usuario final es crucial en este tipo de metodología puesto que es este quien termina definiendo y determinando el diseño de las interacciones. 5.5 Metodologías de desarrollo La metodología de desarrollo es un marco de trabajo que contribuye a la planificación y estructuración de los pasos que se deben seguir y que son indispensables para obtener un exitoso desarrollo del proyecto. A continuación, se explicará la definición, uso y pertenencia de las metodologías utilizadas para el desarrollo tanto de la aplicación como del proyecto.
41
5.5.1 Metodología diseño centrado en el usuario (DCU) Diseño centrado en el usuario o en inglés User Centered Design. Fue definido por la Usability Professionals Association (UPA) como una aproximación al diseño de productos y aplicaciones que sitúa al usuario en el centro de todo el proceso. Así, podemos entender el DCU como una filosofía cuya premisa es que, para garantizar el éxito de un producto, hay que tener en cuenta al usuario en todas las fases del diseño [25]. DCU también es una forma de planificar los proyectos y un conjunto de métodos que se pueden utilizar en cada una de las principales fases. El proceso de desarrollo también incluye al usuario. Lo que implica que involucra al usuario en todas las fases a lo largo de las que se desarrolla un producto, desde su conceptualización hasta su evaluación, incluyendo, en muchos casos, su desarrollo. El objetivo del diseño centrado en el usuario es la creación de productos que los usuarios encuentren útiles y usables; es decir, que satisfagan sus necesidades teniendo en cuenta sus características [25].
Figura 12. Esquema DCU con sus principales componentes. Tomado de [25]
El diseño centrado en el usuario persigue obtener información sobre los usuarios, sus tareas y sus objetivos, y utilizar la información obtenida para orientar el diseño
42
y el desarrollo de los productos. De entre las diferentes informaciones que se consideran importantes, a modo de ejemplo se destacan las siguientes
¿Quiénes son los usuarios del producto?
¿Cuáles son las tareas y objetivos de los usuarios?
¿Cuál es el nivel de conocimiento y la experiencia previa de los usuarios con la tecnología?
¿Cuál es la experiencia de los usuarios con el producto o con productos similares?
¿Qué funcionalidades esperan los usuarios del producto?
¿Qué información del producto pueden necesitar los usuarios? ¿De qué manera la necesitarán?
¿Cómo piensan los usuarios que funciona el producto?
¿Cómo puede el diseño del producto facilitar los procesos cognitivos de los usuarios? [25]
5.5.2 Metodología MPIU+A MPIu+a (Modelo de Proceso de la Ingeniería de la usabilidad y de la accesibilidad) es un modelo (o metodología) de desarrollo de sistemas interactivos que sigue los principios del Diseño Centrado en el Usuario [24]. Este modelo de proceso, que se fundamenta en la disciplina de la Interacción Persona-Ordenador (IPO) y también en las ingenierías del software y de la usabilidad, proporciona la manera de proceder organizada y formalizada para conseguir usabilidad y accesibilidad en el diseño de interfaces de usuario durante el desarrollo de un sistema interactivo [46]. Dicho modelo fue desarrollado por un grupo interdisciplinar de investigación universitaria GRIHO (Grup de Recerca en Interacció Home-Ordinador o Grupo de Investigación en Interacción Persona-Ordenador 1) de la Universidad de Lleida relacionado con la tecnología informática dónde los aspectos humanos ocupan una posición destacada en la filosofía de los desarrollos e investigaciones que se realizan [46]. Quienes ante la necesidad de que el uso de la tecnología esté al alcance de /MCID BT 1 0 0 1 151.75 275.38 Tm [(m/MCI2 104>> BDC BT 1 0 0 20581.27 192.55 Tm [( )] TJ ET EMC /P <</MCID 175>> BDC BT 1 0 0 10239.17 192.55 Tm [(y)] TJ ET EMC /P <</MCI2 106>> BDC BT 1 0 0 1 219.17 192.55 Tm [( )] TJ ET EMC /P <</MCID 177>> BDC BT 1 0 0 1 515.98 192.55 Tm 0.048 Tcn0(o)] TJ ET EMC /P <</MCI2 108>> BDC BT 1 0 0 1 231.42 192.55 Tm 0 Tc[( )] TJ ET EMC /P <</MCID 179>> BDC BT 1 0 0 1 236.27 192.55 Tm 3(c)2[(r)-6(e)-3( )] TJ ET EMC /P <</MCIDD 10>> BDC BT 1 0 0 15965.57 192.55 Tm [( )] TJ ET EMC /P <</MCID 111>> BDC BT 1 0 0 2 163857 192.55 Tm b( )] TJ ET EMC /P <</MCID 132>> BDC BT 1 0 0 16299.87 192.55 Tm [(r)-6(e)-5(ch)-3(a)-3(s)] TJ ET EMC /P <</MCI2 113>> BDC BT 1 0 0 3 301257 192.55 Tm [( )] TJ ET EMC /P <</MCID 74>> BDC BT 1 0 0 1 921.71 192.55 Tm 0.048 Tc[(de)] TJ ET EMC /P <</MCID 115>> BDC BT 1 0 0 1 323.12 192.55 Tm 0 Tc[( )] TJ ET EMC /P <</MCID 116>> BDC BT 1 0 0 32356.77 192.55 Tm 1(i)-17(n)-6(e)-1(q)16(u)-5(ida)-5( )] TJ ET EMC /P <</MCID 157>> BDC BT 1 0 0 1723957 192.55 Tm [( )] TJ ET EMC /P <</MCID 138>> BDC BT 1 0 0 18522.97 192.55 Tm 3(e)-3(n)-3r)1e
43
Este modelo cuenta con seis fases en las que el usuario es el centro de atención porque será él quien finalmente hará uso del producto: 1. Análisis de requisitos, 2. Diseño, 3. Implementación, 4. Lanzamiento, 5. Prototipado y 6. Evaluación. [24]
1. Análisis de requisitos: conocimiento y evaluación del contexto en que se desempeña el usuario [24]
2. Diseño: segunda fase del ciclo de vida de todo proceso de desarrollo de software y, por tanto, también es la segunda fase del modelo de proceso de la Ingeniería de la Usabilidad y de la Accesibilidad, MPIu+a, en su vertiente integradora de la Ingeniería del Software. Repetidamente se llega a esta fase tras realizar actividades relacionadas con el Análisis de Requisitos que proporcionan información necesaria para que el equipo de desarrollo sea capaz de modelar el sistema para, posteriormente, proceder a su codificación. [24]
3. Implementación: La fase de implementación es conocida también como fase de codificación, pues supone todo el proceso de escribir el código software necesario que hará posible que el sistema finalmente implementado cumpla con las especificaciones establecidas en la fase de análisis de requisitos y responda al diseño del sistema descrito en la fase anterior. [24]
A pesar de que tanto desde la óptica más clásica de la Ingeniería del Software como de la visión de la Ingeniería de la Usabilidad o de los estándares de calidad del Software se remarca la necesidad de profundizar en las fases anteriores en realidad la mayoría de proyectos que actualmente se desarrollan en la industria suelen basarse solamente en esta fase de codificación, lo que provoca innumerables cambios que responden a los cambios de las necesidades de los clientes o a los cambios derivados de malas interpretaciones de dichas necesidades. [24]
4. Lanzamiento: Es el momento en que se ven concretadas en mayor o menor
grado las expectativas puestas en el producto. La percepción que el usuario
final del producto tiene un peso específico enorme a la hora de indicar si el
producto será aceptado o no. [24]
En esta fase del proyecto, se lleva a cabo un proceso fundamental: el
feedback del usuario. Una vez el producto ha sido instalado y puesto en
explotación durante un cierto periodo -denominado habitualmente como
fase de pruebas-, se recogen las impresiones, observaciones, pegas,
mejoras, defectos, virtudes, etc. detectadas por los usuarios durante su
familiarización con el sistema, a partir de las cuales se procede a la
44
implementación de las mejoras y retoques procedentes y que son
consistentes con los requisitos preestablecidos. Posteriormente el producto
entra en una nueva etapa de test por parte del usuario hasta tener una
satisfacción total. [24]
5. Prototipado: Desde que se empieza el desarrollo de un sistema interactivo se necesita probar partes del mismo con multitud de objetivos para verificar funcionalidades, averiguar aspectos relacionados con la interfaz del sistema (posición de controles, textos, colores…), validar la navegación, probar nuevas posibilidades técnicas, etc. Los prototipos son el mecanismo que permite realizar estas comprobaciones. [24] En las aproximaciones de DCU, los prototipos constituyen mucho más que simples demostraciones del producto; se utilizan para recoger las impresiones del usuario para repercutirlas en el diseño de la interfaz. [24]
6. Evaluación: constituye un punto clave para la obtención de sistemas interactivos usables y accesibles. Será en esta fase donde se aplicarán las técnicas necesarias para recibir la realimentación necesaria por parte de los usuarios y/o evaluadores expertos que se verá reflejado en el diseño de las interfaces de los usuarios mejorando sus procesos interactivos. [24]
Figura 13 Esquema fases de desarrollo modelo MPIu+a. Tomado de [24]
45
5.6 Realidad aumentada
El término Realidad Aumentada (RA) se adquiere gracias al investigador Tom Caudell en 1992, quien tenía la labor de encontrar una alternativa a los tableros de configuración de cables que utilizaban los trabajadores, fue en ese momento en el que salió la idea de unas gafas especiales y tableros virtuales sobre tableros reales; de esta manera se le ocurrió que aquellos objetos irían “aumentados” a la realidad del usuario. [28].
Para definir el término de Realidad Aumentada se puede remitir a la definición que brinda Ronald Azuma en 1997, el cual menciona que la realidad aumentada combina elementos reales y virtuales, su interactividad es en tiempo real y se registra en 3D [29].
De una manera más precisa se puede definir la realidad aumentada como una tecnología que incorpora información digital dentro del entorno real por medio de un reconocimiento de patrones que se hace a través de un software. Es una combinación entre el mundo real y el virtual, aspecto que diferencia a la realidad aumentada de la realidad virtual, la cual sumerge al usuario enteramente dentro de un entorno virtual. Es decir, reemplaza el mundo real con uno virtual.
A pesar de que sus inicios fuesen en la década del 90, la idea se venía forjando varias décadas atrás, por lo cual vale ahondar un poco más en su historia, la RA ve sus inicios de la mano del polifacético filósofo, visionario y realizador de cine Morton Heiling, quien en 1957 construye un prototipo llamado Sensorama, el cual tenía el aspecto de una máquina arcade de videojuegos y pretendía proyectar imágenes en 3D, sonido, vibración y olfato [30]. A pesar de que este invento pueda relacionarse más con la realidad virtual, contaba con múltiples características propias hoy en día de la realidad aumentada, ya que las imágenes que se proyectaban producían la sensación de ir montando bicicleta por las calles de Brooklyn, esto debido a que se trataba de una grabación real de sus calles y cada vez que surgían nuevos objetos o situaciones la maquina actuaba liberando los estímulos sensoriales con lo que contaba, al usuario.
Años más tarde, en 1968, Ivan Sutherland junto con el acompañamiento de un estudiante suyo, Bob Sproull, construiría lo que sería catalogado como el primer visor de montado en la cabeza, o por su nombre original Head Mounted Display (HMD) el cual tenía como objetivo la realidad virtual y aumentada. Tenía interfaces primitivas y su estructura era tan grande que debía ir colgada del techo, sin embargo, se valora la gran visión para el año en que fue creada y su repercusión para el desarrollo de estas tecnologías años después. [31]
46
Figura 14.HMD inicial de Ivan Sutherland. [31].
5.6.1 Niveles de la Realidad Aumentada
Existen ciertos niveles de complejidad al momento de realizar una aplicación o involucrar en algún desarrollo, la tecnología de realidad aumentada, es decir, entre mayor sea el nivel de una aplicación, más avanzada y complejas serán sus funcionalidades. Las definiciones de estos niveles varían de acuerdo a quien las refiera. En este sentido, Lens Fitzgerald, cofundador de Layar, uno de los navegadores más importantes de Realidad Aumentada, resalta cuatro niveles (del 0 al 3). A continuación, se mencionan cada uno de ellos [32]:
Nivel 0 (phisical world hyper linking): este nivel trabaja bajo códigos de barras (enlaces ID, universal product code) o 2D (como por ejemplo los códigos QR). Estos códigos entrelazan contenidos comúnmente en línea, por esto se conocen como hiperenlaces.
Figura 15. Código de barras y código QR. Disponibles en la web
47
Nivel 1 (Marker based AR): En este nivel, las aplicaciones utilizan ciertos marcadores para realizar un reconocimiento de patrones en 2D. Según Estebanell [33]: “estos marcadores son imágenes en blanco y negro, “cuadrangulares y con dibujos sencillos y esquemáticos” (p.282). El reconocimiento de objetos 3D como por ejemplo una silla, sería la forma más avanzada del nivel 1 de AR.
Figura 16. Reconocimiento de patrones a través de un marcador. Disponible en la web
Nivel 2 (Markerless AR): en este nivel, las aplicaciones brindan puntos de interes (POI) sobre las imágenes del mundo real, a través del uso del GPS y la brújula en los dispositivos electrónicos. También puede incluir la utilización del acelerómetro para definir la inclinación en el lugar.
Figura 17. Ejemplo de Markerless RA. Disponible en la web.
48
Nivel 3 (Augmented Vision): Este nivel está representado por dispositivos que pretenden en un futuro reemplazar los monitores o displays convencionales tales como gafas o lentes de contacto de alta tecnología las cuales brindan una experiencia inmersiva para el usuario. Un ejemplo de este tipo en la actualidad puede ser las “Google Glass”3.
Figura 18. Gafas de realidad aumentada desarrollado por google. Disponible en la web
5.6.2 Actualidad de la RA
Cabe mencionar que hace algunos años, la tecnología de Realidad Aumentada parecía no abrirse paso hacia una industria mucho más grande, sus proyectos no reflejaban su gran potencial, y aunque existía un interés por la tecnología, no existía algo que haga explotar su potencial e hiciera que desarrolladores en todo el mundo se interesaran en trabajar bajo esta plataforma.
Sin embargo, hace unos pocos años, proyectos como el de Google con Google Glass y más recientemente el desarrollo por parte de Niantic del videojuego Pokemon Go, han cambiado la tendencia en un aumento muy significativo sobre el interés de los usuarios, empresas e inversores en la Realidad aumentada, permitiendo a ésta, sobresalir en corrientes hacia desarrollos. Puntualmente el proyecto de Niantic alcanza tanto éxito que se convierte en una de las aplicaciones más utilizadas y con mayor recaudación, superando la barrera de los $ 200 millones de dólares en su primer mes de lanzamiento. Estos datos fueron avalados por la consultora Sensor tower [34].
Gracias a estas cifras y al recibimiento de aplicaciones desarrolladas bajo la tecnología de RA, su interés se ha visto reflejado en gran parte del mundo, no solo
3 Google glass: más información en: https://en.wikipedia.org/wiki/Google_Glass
49
en países de primer mundo donde la tecnología avanza de una manera más rápida sino también en gran parte de países latinoamericanos, en donde la actividad y búsqueda sobre la realidad aumentada se pueden ver exponencialmente aumentadas según se puede observar tablas propuestas por Google trends, red que indica los temas de búsqueda más populares buscados en google. [35]
50
6. DESARROLLO DEL PROYECTO
Para el desarrollo del proyecto se implementó la metodología de diseño centrado
en el usuario (DCU) de la mano con la metodología "MPIu+a", que se rige bajo los
principios de la primera metodología (DCU). Ambas se adaptan mejor que otros
recursos similares en el hacer del sistema propuesto, donde los usuarios tienen
necesidades tan específicas. Estas metodologías toman importancia al tener en
cuenta aspectos que van desde la conceptualización integral de la idea hasta su
consecuente desarrollo en un producto terminado, todo basado en continuo
feedback entre los usuarios y los desarrolladores.
DCU y MPIu+a son los pilares bajo los que se toman parámetros específicos y
necesarios para el desarrollo en relación con la interfaz gráfica, que debe estar
apropiadamente enfocada en el usuario, lo que se logra solo con una extensa
colaboración de los mismos durante el proceso de pruebas e iteraciones de
implementación, de forma que el sistema les cause el menor estrés posible, y en
cambio les proporcione mayor seguridad y relajación al momento de usarlo,
fundamental en el proceso de aprendizaje de la misma.
En resumen, los usuarios son, al final, los protagonistas de este proyecto, y hacia
quien se dirigen todos los esfuerzos, para ésta una gran experiencia de terapia
virtual, en pro de su calidad de vida.
6.1 Metodología MPIU+A y técnica DCU
Un equipo de desarrolladores pretende comúnmente desarrollar una interfaz fácil
de utilizar para que el usuario se identifique y trabaje sencillamente desde el
principio con una curva de aprendizaje simple y rápida. Sin embargo, no solo
puede haber una intención por parte del desarrollador o diseñador. El desarrollo
de una interfaz requiere, en todo momento, de la colaboración de los usuarios,
quienes dan cuenta de lo que realmente necesitan. Con esto se busca que el
objetivo se cumpla de la mejor manera posible, implicando en todo momento a los
usuarios. Es ahí donde entra la metodología DCU. [24]
Con el fin de brindar al usuario un producto que satisfaga sus necesidades y limitaciones, y también esté dentro de su gusto y comodidad, se pasa a trabajar con DCU, el cual está conformado por tres etapas base dentro de su esquema y que trabajan de manera iterativa (investigación y análisis de los usuarios, diseño y evaluación). Sin embargo, no es un esquema estático y sucesivo, debido que,
51
dependiendo de las necesidades y situaciones, podría variar o adaptarse de diferente manera al usuario en cuestión, pero siempre partiendo del acercamiento al usuario y la observación durante el desarrollo del proyecto. También da una importancia a un proceso iterativo en busca de una retroalimentación constante por parte de los usuarios para ir mejorando y adaptando los cambios y necesidades. [25]
Figura 19. Etapas en el diseño centrado en el usuario y su iteración. [25]
A lo largo de este trabajo se implementó cada una de las fases de desarrollo de la metodología DCU (1. Análisis de requisitos, 2. Diseño, 3. Implementación, 4. Lanzamiento, 5. Prototipado y 6. Evaluación. [24]) ya definidas y caracterizadas en el capítulo anterior. A continuación, se muestra la primera de las seis fases puestas en práctica4
6.2 ANÁLISIS DE REQUISITOS
Debido a la naturaleza de los usuarios con los que se trabajó y desarrolló este
proyecto, el modelo de desarrollo centrado en el usuario (DCU) se presenta como
una alternativa viable y práctica que aporta una forma de trabajo confiable y eficaz.
Para ello, el personal del Instituto Tobías Emanuel llevó a cabo una breve
presentación de las personas que iban a trabajar con ellos, donde se vislumbró los
primeros pasos que se debían dar en la construcción de un prototipo en función de
4 Cada una de las fases desarrolladas se irán ubicando en su respectivo orden. Sin embargo, para
las fases irán también acompañadas de especificaciones técnicas.
52
las necesidades más específicas y definidas que fue una guía durante el
desarrollo.
Para obtener un producto estable fue vital programar lo apenas estrictamente
necesario, teniendo cuidado de no sobrecargar el aplicativo con
contenido superfluo, redundante o muy voluminoso. Se tuvo en cuenta
alternativas más económicas en términos de maquina cuando el
requisito era exigente computacionalmente. También era constante que varias
propuestas compartieran funcionalidades en común y terminaran fusionadas en
otras más robustas. Se optó por un control sistemático de cada actividad, lo que
disminuyó la posibilidad de caer en redundancias lógicas y reciclar lo mejor
posible el código generado de manera que se programase mejor,
economizando esfuerzos y tiempo invertido. Es decir, muchas actividades
comparten clases enteras que son comunes a su funcionamiento.
Figura 20. Algunos de los niños y jóvenes participantes del proyecto. Tomado de archivo personal
El componente médico y clínico que caracteriza al aplicativo lo dota también de un
alto nivel de especialización, donde algunos de los patrones más comunes en
cuestión de interfaces pueden verse modificados o adaptados a la condición que
presentan los usuarios finales, quienes no cuentan con todas sus facultades
motoras. Las ineficiencias de este sentido se reflejaban en mecánicas que
resultaban torpes de usar, estos inconvenientes se hacían cada vez más notorios
a medida que avanzaba el desarrollo.
53
6.2.1 Análisis etnográfico
Explicado lo anterior, se inicia el trabajo bajo esta metodología (DCU), observando
detenidamente a los usuarios en cuestión, los cuales son niños y jóvenes con
limitaciones cognitivas y motrices, dentro de su entorno de estudio; en el Instituto
Tobías Emanuel de la ciudad de Cali, el cual presta atención integral a personas
con discapacidad intelectual.
Si bien este aplicativo fue creado para los niños y hacer más ameno y divertido el
proceso de rehabilitación, al ingresar al Instituto Tobías Emanuel, donde se
realizaron las pruebas del aplicativo, se pudo observar que dentro del grupo de
personas que estaban en proceso de rehabilitación, había jóvenes adultos con
edades de 26 y 28 años. Sin embargo, cada uno de ellos padecía múltiples
discapacidades, entre ellas de parálisis cerebral, discapacidad intelectual
moderada, uno de los usuarios padecía discapacidad intelectual severa, por lo que
a pesar de que físicamente parecían adultos, mentalmente se comportaban como
unos niños menores de seis años. Por tal razón, este aplicativo también ha sido
modificado para trabajar con un tipo de población con extra edad.
Dentro de un contexto en el que el aplicativo es usado en una gran sala común
donde los niños y jóvenes, en este caso los usuarios finales, comparten y se
relajan, ven películas y se relacionan entre ellos con didácticas, juegos y lúdicas
diseñados de acuerdo con sus necesidades. En el siguiente cuadro se exponen el
nombre de los participantes5, la edad, el diagnóstico médico y el trabajo de
rehabilitación que se realiza en el Instituto.
En un principio se pretendía trabajar con un grupo de quince niños y jóvenes, pero
dadas las dificultades que tenían la gran mayoría de ellos para comprender y
ejecutar los comandos requeridos para el desarrollo de la actividad, se
seleccionaron aquellos niños y niñas que entendían los comandos dados y
tuvieran problemas en la motricidad gruesa. Siendo ellos los que cumplían
idóneamente con el perfil requerido para ser seleccionados en las pruebas.
Cada uno de los usuarios participantes padecía diferentes discapacidades. Sin
embargo, tienen en común que éstas afectan el desarrollo de la motricidad gruesa.
En la tabla 1 se muestra el perfil de cada usuario seleccionado para el proyecto, la
edad y el objetivo de la rehabilitación (lo que se busca con ella). Estos datos
fueron tenidos en cuenta a la hora de diseñas las diferentes actividades del
54
sistema interactivo, para así crear una herramienta que contribuyera al proceso de
rehabilitación de los usuarios.
Tabla 1. Información básica de los niños y jóvenes participantes
Nombre del paciente
Edad
Diagnóstico médico
Homecare
Karen
10 años
Parálisis cerebral espástica,
discapacidad intelectual moderada
Paciente con diagnostico
por retraso mental.
Recibe terapias tres
veces por semana. El
tratamiento terapéutico
está encaminado a
promover funcionalidad
en procesos cognitivos,
realizando seguimientos
a instrucciones sencillas.
Se promueve la
funcionalidad en
procesos motores con
lado izquierdo
Juan Felipe
28 años
Discapacidad intelectual moderada,
epilepsia, hipertensión arterial,
osteoartritis degenerativa, baja visión
Parálisis cerebral de tipo
amiplejia, discapacidad
intelectual moderada,
desequilibrio muscular
ojo-facial. A nivel de
lenguaje presenta
intención comunicativa
con dificultad en
componente
fonoaudiólogo (praxis
linguales, puntos y
modos articularios)
Alexa
27 años
Parálisis cerebral, discapacidad
intelectual moderada
Paciente que tiene
movilidad por arrastre o
en silla de rueda
Se desarrolla terapia de
deglución para estimular
la masticación en
especial desde que el
alimento está en fase
oral.
55
Nombre del paciente
Edad
Diagnóstico médico
Homecare
Paola
16 años
Parálisis cerebral, síndrome
convulsivo, estrabismo, discapacidad
intelectual moderada
Durante el periodo de
rehabilitación se
realizaron actividades
con propósito de control
postural y patrones
funcionales e integrales;
evidenciándose mayor
ejecución en las
actividades en mesa.
Rudy
23 años
Discapacidad intelectual severa,
parálisis cerebral
Paciente que inicia
proceso terapéutico en el
área de terapia
ocupacional, donde se
busca
Promover mayor
funcionalidad en
patrones integrales de
movimiento, promover
mayor funcionalidad en
procesos cognitivos y
perceptuales, promover
mayor funcionalidad en
destrezas motoras finas
y gruesas.
Antonio
13 años
Retardo del desarrollo psicomotor,
parálisis cerebral, discapacidad
intelectual moderada
Se realizan actividades
para promover los
procesos mentales
superiores. Seguimiento
de instrucciones y
actividades escolares
Entender el entorno de los usuarios permitió conocer mejor sus necesidades y
diseñar en función del espacio, de donde se obtuvo información, aprovechando el
entorno y mejorando la experiencia de uso. Para ahondar un poco más en los
niños, conocerlos mejor, la relación que tienen con sus tutores, las actividades que
realizan habitualmente y como se desempeñan; las ventajas y dificultades que se
podían tener en el momento de realizar pruebas de usuarios con ellos, se
realizaron varias visitas al instituto en busca de información y análisis del entorno y
los usuarios finales en cuestión, así como las personas encargadas de ellos.
56
La primera visita consistió en entrevistar al grupo profesional encargado del
cuidado y guía de los niños y niñas, de los cuales hacen parte varias personas con
funciones diversas y específicas en pro del cuidado y bienestar de los niños, así
como de su desempeño y trabajo en actividades que se les proponga. Entre estas
personas se encuentra un grupo reducido de psicólogos que tienen intercalados
horarios en los cuales trabajan con los niños; varias cuidadoras que están al
pendiente en todo momento de los niños, de sus necesidades físicas y demás; y
varias fisioterapeutas, terapeutas ocupacionales y fonoaudiólogas, las cuales son
las encargadas de llevar a cabo ejercicios físicos con los niños y sus terapias
correspondientes, con el fin de ejercitar sus cuerpos y trabajar con las limitaciones
físicas que ellos puedan tener.
Conocer el contexto de uso en los usuarios permitió conocer también la forma de
trabajo del Instituto Tobías Emanuel, sitio en donde se realizaron las pruebas, en
asuntos relacionados a los procesos del progreso en diferentes áreas para los
niños y jóvenes, tanto cognitivas y motoras. De esta forma, fue importante
identificar la forma de trabajo de las profesionales encargadas en el área de la
rehabilitación, especialmente en los ejercicios y actividades realizadas con los
niños y jóvenes. Estas actividades son llevadas a cabo en diferentes aulas
multisensoriales, de las cuales, se nos permite trabajar puntualmente en la sala
llamada “alegría”; lugar donde los niños y jóvenes pacientes realizan trabajo de
manualidades con papel, lápices y plastilina, que contribuye tanto a la estimulación
sensorial como a la estimulación cognitiva.6
Figura 21. Aula multisensorial alegría. Tomado de archivo personal
6 En el sentido que los pacientes realizan ciertas actividades que requieren el uso de determinadas
facultades mentales básicas como la distinción de colores, texturas, formas.
57
También es importante tener en cuenta que, en el instituto se encuentra una gran
cantidad de niños y jóvenes de diferentes edades y condiciones físicas. La
mayoría de ellos, según información de los profesionales, viven dentro de la
institución, en un área especialmente habilitada para que sean cuidados y estén
proporcionados de todos los instrumentos necesarios. Debido a la cantidad de
niños y sobre todo a las condiciones diferentes entre muchos de ellos, yendo
desde leves complejidades hasta condiciones severas, el instituto cuenta con
salones especiales en donde se tratan los temas más complejos, como las
terapias de fisiología y ocupacional, así los aspectos de salud más delicados. A
estas áreas no fue posible acceder debido a lo delicado de la situación y la
privacidad de los usuarios. Por lo tanto, el salón alegría fue el sitio principal en el
cual se hizo el análisis de cada aspecto, la interacción con los niños y jóvenes, el
conocimiento de los casos y las respectivas visitas y pruebas con el aplicativo de
principio a fin. Con excepciones puntuales en las cuales interactuamos con los
profesionales a cargo.
6.2.2 Análisis de tareas
En cuanto a las terapias físicas, estas varían de acuerdo con el grado de
discapacidad en la que se encuentra cada paciente. Como se muestra en la tabla
1, se puede apreciar el perfil del usuario y cómo las terapias de rehabilitación,
están enfocadas en mejorar la postura del paciente, pero también en la
estimulación de los músculos de los miembros superiores (brazos, dedos) e
inferiores (piernas y dedos de los pies) y de las articulaciones (hombro, codo
rodilla), con el fin de evitar atrofias y/o lesiones que, por la enfermedad o trastorno,
el paciente no puede mover bien.
Las actividades de rehabilitación en pacientes con parálisis cerebral están
enfocadas en la estimulación de los músculos de los miembros superiores (brazos,
dedos) e inferiores (piernas y dedos de los pies) y de las articulaciones (hombro,
codo rodilla), con el fin de evitar atrofias y/o lesiones.
58
Figura 22. Algunos de los ejercicios de la terapia física que contribuyen a la estimulación de los
músculos y articulaciones para evitar atrofias. Tomado de intenet
La fisioterapeuta del Instituto realiza un trabajo personalizado con cada paciente
de acuerdo con el diagnóstico médico. Algunos de los pacientes, dada la
complejidad de su enfermedad, reciben una terapia complementaria donde
trabajan el habla, también a alimentarse (tragar los alimentos por sí mismo o
incluso aprender ese estímulo) con el fin de crear cierta independencia en la
realización de determinadas acciones (comer, agarrar objetos, comunicarse).
La parálisis cerebral es una enfermedad que afecta los procesos cognitivos del
paciente, lo que genera dificultades en el aprendizaje. En cuanto al proceso de
rehabilitación cognitiva, la fisioterapeuta también trabaja de acuerdo con el grado
de complejidad de la enfermedad, pero en este proceso si se trabaja en grupo.
Lápices, colores, papel y plastilina son los materiales utilizados para realizar
manualidades y de esta forma estimular a los niños y jóvenes con la realización de
ciertos trabajos al darles ciertas indicaciones (siendo este otro de los objetivos)
para que ellos reconozcan que para realizar cierta actividad deben seguir unos
pasos o instrucciones.
En la terapia cognitiva se busca
Trabajar procesos mentales superiores de atención
Memoria
Resolución de problemas
Clasificación por medio de actividades semi complejas
Procesos viso construccionales, realizando armado de figuras
Seguimiento de patrones
Percepción visual
Ubicación espacial
Patrones integrales de movimiento realizando agarres
59
El aplicativo diseñado tuvo en cuenta estos objetivos, para que los pacientes
también realizaran un proceso de rehabilitación cognitiva en la medida que llevara
a cabo las actividades. De esta forma, se puede apreciar como cada una de estas
actividades incluye resolución de problemas (seguidores, Llave, Ariete),
percepción visual (Panda Corredor, Canasta), seguimiento de patrones (Avión,
Pong) y ubicación espacial (Canasta, Pong). Como el proceso de rehabilitación
cognitiva también busca que niños y jóvenes aprendan a seguir instrucciones, este
aplicativo también contribuye a este objetivo, porque para lograr el objetivo de
cada actividad, deben seguir una serie de instrucciones.
En la segunda visita se pudo observar que los usuarios siempre están
acompañados por un miembro del personal de la institución, quién es el adulto
responsable por la manipulación del dispositivo sobre el que se ejecute el
programa.
6.2.3 Requerimientos
Requerimientos funcionales
1. Accionar estímulos y recompensas visuales y sonoras a manera de premio en
las actividades.
2. Los patrones de reconocimiento deben ser perfectamente legibles para el
algoritmo.
3. Las actividades deben poder ser escogidas desde un menú principal.
4. Las actividades deben tener parámetros configurables por los profesionales a
cargo.
5. Las actividades deben contar con un selector de tiempo ajustable en el cual ser
ejecutadas.
6. Las actividades deben (cuando sea pertinente según el ejercicio) contar con un
sumador de puntaje.
7. El usuario debe realizar el movimiento requerido (arriba/abajo, adelante/atrás) y
el agarre correspondiente de la imagen de reconocimiento, dependiendo de la
actividad, para que pueda ser reconocida por el sensor y cumplir el objetivo de
cada actividad.
60
Requerimientos no funcionales
1. La luz del entorno debe ser apropiada para que el patrón de reconocimiento sea
bien detectado.
2. El patrón de reconocimiento debe ser visible en todo momento para la cámara
del dispositivo.
3. El dispositivo debe estar dispuesto a una distancia y altura adecuada.
4. Usar un dispositivo Android.
5. Recomendado desplegar las actividades en una pantalla secundaria más amplia
(televisor)
6.2.4 Alcance del proyecto
Se desarrolló un aplicativo con actividades que buscaban estimular en los usuarios
funciones motoras y cognitivas, y que dichas actividades los desafiaran y llevaran
a mejorar en los aspectos motrices en los cuales presentaban dificultades. El
aplicativo no pretendía remplazar parcial ni totalmente las terapias de
rehabilitación prestada en el Instituto, sino brindar apoyo a las mismas. Su
finalidad es la de ayudar, incentivar y promover la recuperación mediante
actividades interactivas con el uso de la realidad aumentada.
6.2.5 Elaboración del plan por iteración
Las fechas en las que fueron realizadas las pruebas del prototipo se determinan
en el siguiente diagrama de Gantt, donde se tuvo en cuenta aspectos como la
usabilidad, el respectivo análisis en cada ciclo y la documentación pertinente.
61
Desarrollo del Proyecto Abril Mayo Junio Julio Agosto
Fase 1
Identificación de los actores del proyecto
Análisis y recolección de datos del entorno
Elaboración de propuesta para el proyecto
Fase 2
Definición de requerimientos de la propuesta
Panificación del desarrollo del proyecto
Fase 3
Planificación del prototipo
Testeo de los prototipos y documentación
Diseño y construcción del aplicativo final
Validación de la versión definitiva
Tabla 2 Diagrama de Gantt
6.2.6 Principios de usabilidad
1. La aplicación debe ser ligera, con comandos sencillos que hagan entender al
usuario de inmediato lo que tiene que hacer.
2. Las actividades deben tener un aspecto sencillo y claro, que su objetivo sea
evidente.
3. La aplicación debe tener ayudas sonoras que hagan entender las acciones que
se están haciendo y su resultado.
4. Se debe tener iconos entendibles que no necesiten ayuda textual.
5. No se cargará la aplicación de texto excesivo, es necesario que se entienda
visualmente cada aspecto sin necesidad de un manual de ayuda.
62
6. La imagen de reconocimiento es agradable y simple para no complicar el
entendimiento del usuario al momento de usarlo.
7. Los comandos de modificación en las actividades, como lo son el tiempo, la
velocidad, etc. deben ser sencillos e intuitivos para que la persona a cargo los
capte de inmediato.
8. Se usa letra clara y concreta con cada explicación y resultado en todas las
actividades para hacer más simple su uso.
6.2.7 Principios de accesibilidad
1. El aplicativo debe ser sencillo, contando con las capacidades de los niños y
jóvenes sin llegar a complicar su uso debido a las falencias motrices.
2. Su diseño debe ser sencillo y atractivo para los niños y adolescentes y que
harán uso de si, contando con imágenes atractivas que llamen su atención y
concentración.
3. Su uso no debe estar limitado a nivel material, por lo cual el balso no es
esencial y puede ser reemplazado con otro material, según convenga su uso, sin
restringir ninguna función.
4. La aplicación debe contar con opciones para adaptar al ritmo de uso que se
requiera según el participante y sus capacidades.
5. No debe contar con información innecesaria que pueda confundir o intimidar al
usuario.
6. Se usan colores y texto simple para que no haya necesidad de informarse
textualmente de su manejo y tenga explicaciones sencillas.
63
7. La aplicación debe ser compatible con diversos dispositivos del sistema
operativo Android, que no limite su uso por falta de recursos.
8. No debe tener consecuencias por acciones involuntarias que dañen la sesión de
ejercicios en las actividades, dañando la sesión que se esté realizando.
9. La herramienta no requiere que el participante tenga una postura corporal
compleja, solamente los movimientos de su miembro superior con el que trabajará.
10. El aplicativo no requiere un esfuerzo físico considerable que canse o afecte al
participante, debido a sus capacidades físicas.
6.3 DISEÑO
Tras evaluar las posibilidades de diseño (con base en la observación de las
actividades de rehabilitación realizas por los niños y jóvenes) en la interfaz
gráfica, se termina optando por una que sea de fácil manejo para el especialista
quién es la persona encargada de escoger la actividad. Luego de que la actividad
ha sido seleccionada, el aplicativo responde mostrando la actividad de la que hará
uso el usuario.
Varios modelos fueron diseñados pensando en la interacción más apropiada
según las actividades propuestas, esto en el uso de botones y sliders para los
parámetros configurables dentro de las mismas actividades. Centrando el
prototipado en ello resulta un aplicativo intuitivo, sencillo y discreto.
Cada vez que se tenía un diseño propuesto, era analizado y probado tanto por el
personal médico como por los beneficiarios, haciendo mejoras puntuales, según
se fuera requiriendo, volviendo cada vez a la mesa de diseño. La manera en
que se presenta o no cierta información fue parte del diseño, ya que no todos los
datos eran necesariamente pertinentes o útiles en la terapia.
Las actividades fueron evaluadas durante su creación pensando en todas y cada
una de las posibilidades que la realidad aumentada puede ofrecer, es decir,
repasando los puntos fuertes y débiles de tal tecnología se logra construir un
ecosistema de actividades potentes además de útiles al fin perseguido. De igual
64
forma, fueron fundamentales las entrevistas realizadas a los profesionales
encargados del proceso de rehabilitación debido a que ellos realizan las
actividades de acuerdo a la discapacidad y a la habilidad o capacidad que se debe
desarrollar o fortalecer.
6.3.1 Especificación del software y hardware estático
Para el desarrollo de aplicaciones y en este caso de aplicaciones con realidad
aumentada, es necesario contar con programas que se adapten a las dimensiones
de los requerimientos del hardware escogido para la implementación del proyecto
en este caso un dispositivo tablet Android. Por tal razón, se escogió Unity como la
mejor opción, y la tecnología de Vuforia, ambos en sus versiones gratuitas de
desarrollo. Primero se instaló el SDK de Android necesario para compilar y
adicionalmente se usó Photoshop para la generación de insumos gráficos como
botones e imágenes, Sublime Text 2 para escribir el código y terminales Android
para hacer testeos y encontrar bugs.
Figura 23. Iconos de programas utilizados
6.3.2 ¿Por qué Unity y no otro entorno?
Para realizar proyectos basados en la tecnología de Realidad Aumentada, existen
muchas alternativas en el mercado que incluso permiten desarrollar, al igual que
65
Vuforia, de manera gratuita. Sin embargo, muchas de estas alternativas trabajan
con sus propios frameworks y tienen poca compatibilidad al integrar otras
herramientas o elementos externos de diferentes tipos, como bases de datos
físicas o API’s de terceros. Usar Unity reduce el tiempo de desarrollo
significativamente al ofrecer en su Asset Store modelos 3D, audios e insumos
digitales de variada naturaleza, y aunque otros motores de videojuegos también
tienen tiendas como Unreal Engine, estos carecen del plugin de Vuforia.
Figura 24. Herramientas compatibles con Vuforia. Disponible en vuforia.com
Los requerimientos mínimos de máquina para desarrollar el proyecto en la última
versión de Unity (5.3) al momento de hacer este desarrollo son:
OS: Windows 7 SP1+, 8, 10; Mac OS X 10.8+ Windows XP y Vista no son
compatibles; y las versiones de servidor de Windows & OS X no se han probado.
GPU: Tarjeta gráfica con DX9 (modelo de shader 3.0) o DX11 con capacidades de
funciones de nivel 9.3.
Para compilar apk Android: Android SDK y Java Development Kit (JDK).
66
6.3.3 JDK / SDK Necesario
Para compilar una aplicación en Android desde Unity es necesario tener instalado
y correctamente direccionado el SDK (Software development kit) de Android y el
JDK en la máquina que se usó para el desarrollo.
Requisitos:
Windows 8/7/Vista (32 o 64 bit) // Mac OS X 10.8.5 o superior
2GB RAM como mínimo, se recomiendan 4GB
http://developer.android.com/intl/es/sdk/index.html#Requirements
6.3.4 Prototipado
La aplicación contó con algunas variaciones o modificaciones al transcurrir las
terapias, pues se veían algunas necesidades para desarrollar los juegos. Algunas
de las correcciones que se hicieron fue:
La captación del código frente a la cámara se configuró de manera igual
para todos los juegos, pues al inicio cada juego tenía una medida diferente.
El tiempo de algunos juegos al inicio era determinado de 1 a 5 min, pero se
vio la necesidad de adaptar a un tiempo libre, para que los participantes se
tomaran el tiempo necesario para desarrollar el juego de manera adecuada.
Esta necesidad se vio en el juego de granja, ariete, seguidores y cuerpo.
Por otro lado, al iniciar las labores en el instituto se pretendió trabajar directamente
desde la Tablet ya que inicialmente no se contaba con otro medio para mejorar la
visualización de la aplicación, pero se notó desde un inicio la dificultad que tenían
los usuarios en reconocer los objetos en la pantalla y entender sus mecánicas, por
lo cual fue necesario solicitar un televisor u otro medio para enviar la imagen de la
Tablet y poder solucionar este aspecto. Por lo cual, para facilitar el trabajo físico
los niños y jóvenes, y posibilitar su participación, se construyó un dispositivo de
soporte para sostener el dispositivo usado durante las pruebas con los usuarios.
Un brazo metálico que agarra la Tablet para que se pueda conectar fácilmente al
puerto HDMI y retransmita la señal del aplicativo a una pantalla más grande.
67
Figura 25 Estructura diseñada para trabajar con el televisor del aula multisensorial alegría. Tomado
de archivo personal
6.3.4.1 Primera etapa
Se arrancó con 3 actividades, las cuales fueron Ariete, Canasta y Abrir puertas
con Llaves y se hicieron recolectando información sobre los usuarios y también
con la ayuda teórica de estudiantes de terapia ocupacional de la escuela nacional
del deporte, quienes brindaron apoyo en dudas y aclaraciones que se encontraron
en la primera parte de desarrollo. Así como ideas conjuntas de actividades
buscando ejercitar el miembro superior de los usuarios. Todo este apoyo se logró
en primera medida bajo la tutela de la terapeuta ocupacional Diana Ximena
Martínez, profesora de la Escuela Nacional del deporte.
En cuanto a la interacción, las actividades pretenden desde un principio
acompañar las terapias físicas y ejercicios con los que cuentan los usuarios; la
actividad Ariete tiene como objetivo derribar un portón con un ariete, el cual es
manejado por el usuario a través de la imagen de reconocimiento, éste se mueve
de atrás hacia adelante, haciendo que el participante mueva todo su brazo con la
intención de cumplir con el objetivo.
La actividad canasta, tiene como objetivo atrapar las pelotas de baloncesto
moviendo la canasta de izquierda a derecha, haciendo recurrir al participante a
68
mover su brazo para llegar al objetivo, el cual puede ser modificado en su tamaño
y velocidad. También cuenta con la opción de darle orientación fija a la pelota,
para que solamente descienda en una dirección, esto con la intención de que los
participantes con más dificultades cognitivas comprendan la mecánica del juego
(que la pelota tiene como objetivo entrar en la canasta).
La actividad Abrir puertas con llaves, como su nombre lo indica, tiene como
objetivo abrir varias puertas por medio de un cerrojo, al cual hay que dirigir unas
llaves, que son el objeto que aparece al reconocimiento del patrón. Además de
llevar las llaves al cerrojo, el participante debe simular el movimiento real de esta
acción, es decir, girar su muñeca para abrir una puerta.
Esta ayuda se buscó ya que, el desarrollo de estas actividades se debía hacer con
ayuda de gente capacitada y con los conocimientos necesarios, que puedan servir
como guía para un buen desarrollo. Durante esta etapa se consiguieron varios
bocetos con ideas para actividades, buscando lo más idóneo, por lo cual más
adelante mucho debieron ser relegados y otros fueron llevados a los prototipos
posteriores.
A continuación (ilustración 27) se muestran algunos de los bocetos iniciales, con
algunas de las actividades que fueron pensadas para la herramienta. Como se
puede evidenciar, dos de las cuatro imágenes expuestas (izquierda superior e
inferior) resultaron en el prototipo final como parte de las actividades, mientras que
las otras no. Esto sucedió en gran medida a una mejor interacción por parte de los
usuarios y a un mejor uso del patrón de reconocimiento con la herramienta.
69
Figura 26. Bocetos iniciales para el desarrollo de las actividades. Tomado de archivo personal
6.3.4.2 Segunda etapa
Gradualmente y durante las pruebas fueron introducidas otras 3 actividades: Pong,
Estrellas y esquema corporal, con la diferencia de que estas se implementaron en
medio de las pruebas, al mismo tiempo que eran mejoradas las actividades
anteriores en cuanto a insumos gráficos y sonoros y la infantilización de algunos
elementos que al principio eran muy serios como el texto y los pantallazos
iniciales. Esta etapa se desarrolló junto con el equipo de profesionales a cargo de
los niños y jóvenes, quienes proporcionaron el conocimiento requerido para
establecer unas actividades mejor planeadas. Además, en esta fase se mejoró las
actividades de la primera fase dotándolas de nuevas opciones y cambios
positivos.
6.3.4.3 Tercera etapa
Posteriormente en la fase final fueron agregados Avión y Panda correlón. Estas
actividades completaron la aplicación brindando a los usuarios unas ayudas
necesarias para este tipo de ejercicios terapéuticos. Igualmente fueron añadidos a
las actividades anteriores contadores de tiempo y puntajes, para llevar un registro
básico de las mejoras.
6.3.5 Descripción del aplicativo
Las diferentes interacciones en cada uno de los ejercicios propuestos en el
aplicativo fueron diseñadas a manera de juego y/o dinámica, diseñados
70
inicialmente a partir de las necesidades específicas en la recuperación de los
miembros afectados. Es decir, la interactividad dependía de la extremidad sobre la
que se requería trabajar. Se inició con 4 actividades, gradualmente y durante las
pruebas fueron introducidas otras 4, y posteriormente fueron perfeccionadas
durante las pruebas, prestando atención durante las introducciones a mantener
una postura adecuada de los usuarios para los ejercicios.
Una breve mirada al código implementado en el desarrollo del aplicativo permite
observar que hay un patrón repetido en el uso de clases para manejar elementos
como puntuaciones, cronómetros, navegación de niveles, y control de las partidas
en general. De esta forma, cada nueva adición o modificación se hace una sola
vez para todo el proyecto y los cambios se hacen visibles en todos los niveles.
El desarrollo se puede dividir en 3 fases críticas que son antes, durante y después
de las sesiones con pacientes. Muchos de los cambios realizados en la aplicación
se hicieron sobre la marcha al mismo tiempo que eran testeados por los usuarios
finales, teniendo que adaptar el proyecto a las cambiantes necesidades de estos,
como eran el entorno de ejecución, problemas con la detección de marcadores en
ambientes de poca luz, seguimiento extendido y actividades que iban cambiando
en sus mecánicas básicas o en su forma de interacción.
6.3.6 Menú principal
De esta sección se desprenden las actividades a elegir. El aspecto general de la
aplicación buscaba ser simple y directo, brindando a los usuarios un apartado
directamente ligado en el menú principal, el cual enumera las actividades en sus
respectivos botones. Desde aquí se seleccionan las actividades, es decir que se
podrán escoger las que el paciente trabajará en busca de una mejora. Esto
también se diferencia gracias a los colores e iconos en unas y otras, dotando el
menú principal de la aplicación de elecciones según sea requerido.
El menú principal del aplicativo contaba con un diseño diferente, como se puede
apreciar en la Figura 27. Este era un diseño un tanto serio y no creó una buena
impresión en los niños y jóvenes participantes. Por tal razón, se optó por cambiar
el menú principal por un diseño más simple, con menos texto y con diferentes
imágenes que representan las diferentes actividades para seleccionar (Figura 28)
71
Figura 27. Prototipo inicial del Menú principal
Figura 28. Menú principal de la aplicación. Tomado de archivo personal.
72
6.3.7 Actividades diseñadas para el aplicativo
Canasta de baloncesto
Es una actividad interactiva, dinámica y diseñada para trabajar la movilidad
articular del hombro hacia la rotación interna y externa del lado afectado del
paciente. Para llevar a cabo esta tarea el paciente debe estar sentado al frente de
la pantalla con el codo flexionado, la mano en puño con la imagen objetivo en las
falanges proximales, una postura erguida y concentrado, para posteriormente
extender el brazo. El objetivo del juego es encestar la mayor cantidad de balones
en un determinado tiempo una vez la pantalla haya detectado el código. Es una
actividad proyectada con el fin de ganar rangos de movilidad articular hacia los
movimientos mencionados, realizando un desplazamiento horizontal en el plano
transversal durante toda la actividad.
Figura 29. Ejemplo de partida Canasta de baloncesto. Tomado de archivo personal
Ariete
Es una actividad diseñada para trabajar la movilidad articular del hombro y codo
hacia la flexión y extensión del lado comprometido. Para llevar a cabo esta tarea,
el paciente debe estar sentado al frente de la pantalla con el codo flexionado, la
mano en puño con la imagen objetivo en las falanges proximales, una postura
erguida y concentrado. El objetivo del juego es romper una determinada cantidad
de puertas con un elemento virtual que debe aparecer en la pantalla, dicha
actividad se dará inicio cuando la pantalla haya detectado el código. Es una
actividad dinámica que busca ganar rangos de movilidad articular hacia los
73
movimientos mencionados, realizando un desplazamiento horizontal en el plano
sagital durante toda la actividad
Figura 30. Ejemplo partido de juego Ariete. Tomado de archivo personal
Abrir puerta con llave
Esta actividad fue diseñada para trabajar la pronosupinación del antebrazo del
lado comprometido. Para llevar a cabo esta tarea el paciente debe estar sentado
al frente de la pantalla con el codo flexionado, la mano en puño con la imagen
objetivo en las falanges proximales, una postura erguida y concentrado. El objetivo
del juego es abrir las puertas que van apareciendo con una llave que aparece en
la pantalla tras colocar la imagen objetivo. Dicha actividad se dará inicio cuando la
pantalla haya detectado el código
Es una actividad interactiva con el propósito de ganar rangos de movilidad articular
hacia los movimientos mencionados realizando rotaciones del segmento en el
mismo plan.
Figura 31. Ejemplo de actividad Abrir puerta con llave (Tomado de archivo personal)
74
Seguidores
A través de esta actividad se busca activar los procesos cognitivos requeridos
para preparar el segmento corporal hacia la ejecución del movimiento, consiste en
la planeación del movimiento, preparación del musculo y ejecución del
movimiento.
Figura 32. Ejemplo de actividad Seguidores. Tomado de archivo personal
Pong
En este juego se trabaja movilización articular del miembro superior, favoreciendo
la modulación del tono realizando flexo-extensión de hombro y codo. A la vez se
trabaja coordinación viso motriz donde se utilizan de manera simultánea el ojo y la
mano. Esto ayuda a lograr un movimiento cada vez más preciso para realizar
acciones más complejas, que se van perfeccionando cada vez que se repita.
75
Figura 33. Ejemplo de actividad Pong. Tomado de archivo personal
Esquema Corporal
El objetivo de esta actividad además de buscar mejorar la movilidad articular a
nivel de miembro superior, consiste en promover el reconocimiento del esquema
corporal (reconocimiento del cuerpo en el espacio) con el fin de que el paciente
relacione su hemicuerpo comprometido en la actividad, desde la percepción del
mismo hasta la función corporal que puede realizar con este.
Figura 34. Ejemplo de actividad Esquema corporal. Tomado de archivo personal
Avión
Esta actividad trabaja el movimiento articular, así como flexo-aducción-abducción
en hombro y flexo-extensión en codo, con un enfoque en movimiento vertical, su
objetivo es llevar el avión hacia las monedas e ir recolectándolas, al momento de
tocarse las monedas desaparecen y aumenta el contador de la parte superior.
76
Figura 35. Plantilla de actividad Avión. Tomado de archivo personal
Panda Corredor
Esta actividad trabaja el movimiento articular, así como flexo-aducción-abducción
en hombro y flexo-extensión en codo. A diferencia de la actividad anterior, este
ejercicio tiene un enfoque en el movimiento horizontal. Su objetivo es guiar el
panda por el camino hasta el final, recolectando las monedas y evitar los vacíos, al
momento de tocarse las monedas desaparecen y aumenta el contador de la parte
superior.
Figura 36. Plantilla de actividad Panda corredor. Tomado de archivo personal
6.3.8 Enfoques a la movilidad
Cada actividad tiene la misma posibilidad de ser aplicada y enfocada dependiendo
del tipo de movilidad que se busque. El objetivo que se desee lograr depende del
profesional médico a cargo y quien guía la sesión con el aplicativo. A continuación,
se hace un acercamiento de las estructuras corporales trabajadas en cada
actividad:
77
Tabla 3 .Segmento corporal y movimiento trabajado en cada actividad
ACTIVIDAD Segmento corporal y movimientos
Hombro Codo
Canasta Flexión, abducción,
aducción, rotación interna y
rotación externa
Flexión, extensión
Seguidores Flexión, abducción,
aducción
Flexión
Pong Flexión Flexión, extensión
Llaves Flexión, rotación externa Supinación
Ariete Flexión, extensión Flexión
Avión y Panda Corredor Flexión, aducción,
abducción
Flexión, extensión
Fuerza muscular:
Tabla 4. Segmento corporal y músculos trabajados de acuerdo a la actividad
ACTIVIDAD Segmento corporal y músculos implicados
Hombro Codo
Canasta Deltoides anterior y medio
coracobraquial, pectoral
mayor, subescapular,
redondo menor
Bíceps braquial, braquial
anterior, tríceps braquial,
anconeo
Pong Deltoides anterior y
coracobraquial
Braquioradial, bíceps
braquial, tríceps braquial,
anconeo
Llaves Deltoides anterior,
coracobraquial, infra
Supinador corto, bíceps
braquial
78
espinoso, redondo menor,
deltoides posterior
Ariete Deltoides anterior y
posterior, coracobraquial
Braquioradial, bíceps
braquial
Avión y Panda Corredor Deltoides anterior y
medio, coracobraquial,
pectoral mayor
Braquioradial , bíceps
braquial, tríceps braquial,
anconeo
6.4 IMPLEMENTACIÓN
Una vez llegados a este punto, ya están contemplados los procesos de diseño
haciendo posible que estos sean volcados a un programa ejecutable el cual es
sometido a prueba con los sujetos de interés, es en esta fase donde se programan
las interacciones y demás características funcionales del sistema.
El trabajo de programar las actividades se ve agilizado porque los requisitos de
diseño son estables y fijos, lo que ahorra mucho tiempo de decisión en cuestiones
meramente técnicas.
El desarrollo hecho en Unity permite una programación modular y simple,
partiendo de una base sólida de diseño y haciendo uso del lenguaje C#, modelos
en 3D, el proyecto es codificado sin mayores contratiempos, pudiendo hacer así
las iteraciones necesarias en las pruebas con intervalos regulares.
El desarrollo en Unity se destaca por una programación modular y orientada a
objetos, ser multiplataforma, es decir, que compilan para varios sistemas y que los
resultados no son diferentes de juegos AAA si no se escatima en detalles. Una de
sus principales ventajas radica en que, si el desarrollo se orienta a dispositivos
móviles, el costo de la licencia es cero, Unity Free permite compilar como ya se
mencionó en Android, iPhone y Windows Phone de forma gratuita.
Este increíble motor permitió la creación de las actividades en 2D y 3D, mezcladas
en el mismo aplicativo, lo que demuestra su flexibilidad a la hora de elaborar una
herramienta todo terreno, ideal en el campo medico como es el caso.
Esto acompañado de la tecnología de Vuforia, permite crear programas
interactivos que se benefician de la realidad aumentada para cumplir su propósito.
No importa si se es un principiante o un ambicioso equipo de profesionales,
Vuforia es una herramienta predilecta para la realidad aumentada.
79
Una de las principales desventajas de trabajar con Unity es que no se puede
empezar un proyecto desde plantillas, el desarrollo debe hacerse desde cero, no
es un desarrollo fácil y simple donde "arrastrar y soltar" ya que al ser un motor
multi-propósito, es decir, que no solo es para crear video juegos, es un sistema
robusto, y requiere cierto nivel técnico para poder trabajarlo.
Los principales eventos que se repetían constantemente durante el desarrollo del
producto eran el reconocimiento de los patrones, el conteo de los tiempos y los
puntajes, se usaron assets artísticos para la elaboración de paisajes y personajes,
que luego eran programados para interactuar con el paciente.
6.5 LANZAMIENTO
El lanzamiento empezó en el momento en el que los participantes, tanto
profesionales a cargo, personal terapéutico empezaron a probar el aplicativo, a
encontrar errores y a hacer recomendaciones de diferentes tipos. Realizaron
diferentes observaciones que son tenidas en cuenta y se cambiaron elementos o
retoques en los mismos, la retroalimentación de los usuarios es crucial y siempre
se tomó nota de cada sesión.
Todos los cambios se realizaron teniendo en cuenta los diferentes ajustes
recomendados, creando un bucle de sugerencias y cambios, haciendo del
feedback algo constante. Nada fue pasado por alto y los encargados estaban
satisfechos con los resultados.
6.6 EVALUACIÓN
Debido a la situación de discapacidad en que se encuentran los niños y jóvenes
participantes, no cuentan con un agarre adecuado o prolongado. Por tal razón, se
ubicó la imagen que es reconocida por la cámara de la tablet, en una superficie y
ésta fue adherida a una estructura elabora en balso (por ser liviano). Para que los
niños y niñas pudieran sostener la imagen, se elaboró una manilla elaborada con
velcro.
80
Figura 37. Imágenes usadas en las actividades
Figura 38. Alexa utilizando manilla de velcro, adherida a estructura de balso
Las siguientes tablas muestran algunos de los resultados del uso de los
juegos/actividades en los usuarios, la comprensión que tuvieron respecto a cada
81
una de las actividades en general, así como su forma de agarre y manejo con el
objeto de que tenía la imagen de reconocimiento.
En este punto es necesario de recordar que el objetivo de este aplicativo no es
remplazar las actividades de rehabilitación, sino brindar una herramienta
interactiva que contribuya al proceso de la rehabilitación de la motricidad gruesa.
Las imágenes expuestas en este documento que muestran a los usuarios en plena
función de la herramienta fueron retocadas con el fin de proteger la identidad de
estos. Aquello por petición de los responsables dentro del instituto Tobías
Emanuel.
Tabla 5. Resultados y recomendaciones de Canasta
Nombre Edad Resultado Recomendación
Rudy
28 años Entiende el juego y hace
el esfuerzo para
mantener la posición del
brazo durante toda la
duración del ejercicio
Karen
10 años Presta atención a la
explicación. Se esfuerza
por cumplir el objetivo.
Ejecutó la actividad sin
ningún problema
Antonio
13 años Entiende muy bien el
juego y las instrucciones.
Se divierte con el juego e
intenta cumplir el objetivo
Juan Felipe 28 años Entiende la actividad y
la trabaja bien. Debe
hacerlo lentamente por
su problema de
movilidad
Paola 16 años Entiende la actividad.
Cumple el objetivo
Alexa 27 años Al principio tuvo Mayor claridad en los
82
dificultades para
cumplir el objetivo.
Después de varios
intentos logró anotar
algunos puntos
comandos, ya que
confundía adelante
con arriba.
Figura 39. Juan Felipe realizando la actividad Canasta. Tomado de archivo personal
Tabla 6. Resultados y recomendaciones de Ariete
Nombre Edad Resultado Recomendación
Antonio 13 años Entiende muy bien el
juego y las respectivas
indicaciones para lograr el
objetivo del juego (romper
las puertas).
Karen 10 años Se confunde con la
ejecución de acciones
(adelante-arriba)
Cambio de actividad
que implicara otros
comandos que pudiera
ejecutar
Rudy 23 años Entiende el juego.
Cumplió el objetivo
83
Juan Felipe 28 años Entiende el juego.
Cumplió con el objetivo
Paola 16 años Entiende el juego.
Cumplió con el objetivo
Alexa 27 años Tuvo dificultades al
confundir el movimiento
“adelante” con “arriba” a la
hora de extender el codo.
Pero Después de varios
intentos logró el objetivo
Tabla 7. Resultados y recomendaciones de Avión
Nombre Edad Resultado Recomendación
Rudy 23 años Cumple el objetivo
Juan Felipe 28 años Mueve el cursor sin
tener idea del objetivo
Trabajar otro tipo de
actividad
Antonio 13 años Entiende el objetivo de
la actividad
Karen 10 años Entiende bien el juego,
aunque se distrae
enfrente de la actividad
Alexa 27 años Cumple el objetivo.
Pero en ocasiones de
distrajo y no
terminaba el juego
Paola 16 años Cumple con el
objetivo
84
Figura 40. Alexa realizando la actividad Avión. Tomado de archivo personal
Tabla 8. Resultados y recomendaciones de la actividad Llave
Nombre Edad Resultado Recomendación
Juan Felipe 28 años Tuvo dificultades al
momento de girar la
muñeca con la estructura
que sostenía la imagen.
Después de varios
intentos logró el objetivo
Trabajar con una
estructura más
pequeña (como la
usada en Pong)
Antonio 13 años Trabaja muy bien la
actividad.
Rudy 23 años Entiende muy bien el
juego. Cumple con el
objetivo. Se divierte con
la actividad
Karen 10 años Trabajó bien la actividad. Realizar comandos
85
Al principio tuvo
dificultades con los
comandos
(arriba/adelante)
de instrucciones
claras para evitar
confusiones entre
adelante y arriba
Alexa 27 años Trabajó bien la actividad.
En ocasiones se distraía.
Pero siguió las
instrucciones
Trabajar por periodos
cortos para evitar
distracción
Paola 16 años Tuvo dificultades con la
estructura. Al cambiar la
estructura por una más
pequeña, cumplió el
objetivo
Trabajar con una
estructura más
pequeña (como la
usada en Pong)
Tabla 9. Resultados y recomendaciones de Pong
Nombre Edades Resultado Recomendación
Karen y Paola 10 años y
16 años
El juego funcionó bien.
Entendieron el objetivo
del juego y su
respectivo usuario.
Alexa y Rudy 27 años y
23 años
A Alexa le cuesta
entender el juego y se
distrae fácilmente. No
pudo cumplir con el
objetivo, ni finalizar el
juego. Mientras que
Rudy lo entendió muy
bien.
Como Rudy entendió
muy bien el juego, se
separó de su
compañera Alexa,
quien tuvo
dificultades con este
juego
Antonio y Juan
Felipe
13 años y
28 años
El juego funcionó bien.
Ambos entendieron el
objetivo de la
actividad. Sin
embargo, por el
problema de movilidad
de Juan Felipe, el
juego resultó un poco
lento para Antonio,
86
quien trabajaba con un
ritmo más rápido
Figura 41. Karen y Paola realizando la actividad Pong. Tomado de archivo personal
En las tablas 10, 11, 12, 13, 14, 15,16 y 17 se puede visualizar resultados
expuestos durante tres de las sesiones realizadas en el instituto, gracias a los
puntajes y modos de operar de las actividades, con las cuales se buscaba
encontrar una relación y progreso de los participantes con cada una de las
actividades; evidenciando el avance y variación que se obtuvo durante las
sesiones, tomando en cuenta estas tres Intentos de juego.
87
Tabla 10.Puntaje medido en monedas recolectadas. Actividad Avión
Participante Primer intento (1
min)
Segundo intento (2
min)
Tercer intento (3
min)
Karen 35 pts 65 pts 112 pts
Juan Felipe 15 pts 24 pts 92 pts
Alexa 26 pts 45 pts 65 pts
Paola 38 pts 45 pts 87 pts
Rudy 21 pts 65 pts 92 pts
Antonio 32 pts 54 pts 84 pts
Tabla 11. Puntaje medido en monedas recolectadas hasta el final de la pista.
Actividad Panda corredor
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen 220 pts 150 pts 142 pts
Juan Felipe 181 pts 135 pts 148 pts
Alexa 215 pts 165 pts 208 pts
Paola 254 pts 130 pts 182 pts
Rudy 168 pts 245 pts 207 pts
Antonio 230 pts 156 pts 172 pts
88
Tabla 12. Puntaje basado en la capacidad de interceptar la bola – todas las
Intentos: 1 minuto. Actividad Pong
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen 9 pts 11 pts 9 pts
Juan Felipe 10 pts 9 pts 7 pts
Alexa 6 pts 8 pts 10 pts
Paola 15 pts 10 pts 11 pts
Rudy 5 pts 9 pts 8 pts
Antonio 11 pts 9 pts 10 pts
Tabla 13. Resultado basado en la destrucción de la puerta en menos de un
minuto. Actividad Ariete.
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen COMPLETADO COMPLETADO COMPLETADO
Juan Felipe COMPLETADO COMPLETADO COMPLETADO
Alexa NO COMPLETADO NO COMPLETADO COMPLETADO
Paola NO COMPLETADO NO COMPLETADO COMPLETADO
Rudy NO COMPLETADO COMPLETADO COMPLETADO
Antonio COMPLETADO COMPLETADO COMPLETADO
89
Tabla 14. Puntaje basado en el tiempo requerido para terminar el juego. Actividad
Esquema corporal.
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen tiempo: 5:06 tiempo: 6:25 tiempo: 5:57
Juan Felipe tiempo: 6:22 tiempo: 7:05 tiempo: 7:54
Alexa tiempo: 5:56 tiempo: 9:02 tiempo: 8:12
Paola tiempo: 8:12 tiempo: 8:44 tiempo: 7:51
Rudy tiempo: 7:27 tiempo: 8:05 tiempo: 7:28
Antonio tiempo: 6:41 tiempo: 7:22 tiempo: 9:11
Tabla 15. Puntaje medido en el tiempo tomado para terminar la actividad.
Actividad Seguidores.
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen tiempo: 6:06 tiempo: 8:26 tiempo: 7:32
Juan Felipe tiempo: 8:28 tiempo: 7:02 tiempo: 9:56
Alexa tiempo: 7:59 tiempo: 8:06 tiempo: 8:12
Paola tiempo: 6:13 tiempo: 7:41 tiempo: 8:56
Rudy tiempo: 8:25 tiempo: 7:07 tiempo: 7:38
Antonio tiempo: 7:42 tiempo: 8:28 tiempo: 9:41
90
Tabla 16. Puntaje basado en el número de bolas encestadas en 1 minuto.
Actividad Canasta
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen 6 pts 5 pts 6 pts
Juan Felipe 4 pts 4 pts 6 pts
Alexa 5 pts 4 pts 2 pts
Paola 3 pts 4 pts 5 pts
Rudy 4 pts 4 pts 6 pts
Antonio 5 pts 6 pts 5 pts
Tabla 17. Puntaje basado en el número de puertas abiertas en 1 minuto. Actividad:
Llaves.
Participante Primer intento Segundo intento Tercer intento
Karen 5 puertas 6 puertas 4 puertas
Juan Felipe 6 puertas 5 puertas 5 puertas
Alexa 8 puertas 7 puertas 6 puertas
Paola 3 puertas 4 puertas 7 puertas
Rudy 5 puertas 5 puertas 6 puertas
Antonio 4 puertas 5 puertas 4 puertas
91
Tras finalizar las pruebas, se buscó encontrar opiniones por parte de los usuarios
por medio de preguntas sencillas que les permitiera expresarse y así mismo
conocer detalles positivos o negativos del desarrollo del aplicativo. De esta forma,
se logró conocer un poco más sus necesidades, corregir y aplicar todas esas
observaciones en ediciones más avanzadas del aplicativo. A continuación, se
muestran graficas. Estas preguntas se les realizaron a los seis participantes.
Figura 42 Resultados pregunta 1.
Esta pregunta se realizó desde el momento en que se iniciaron las pruebas, sin
tomar registro de ella, ya que se buscaba en todo momento hacer sentir cómodos
y a gusto a los participantes. Al final de las pruebas se buscó corroborar esta
información dejando en claro la buena disposición y aceptación que tuvieron los
usuarios frente al aplicativo en general. Como se puede observar todos los
participantes disfrutaron de la aplicación y sus actividades, las cuales cambiaron
su rutina y era posible visualizar el cambio de ánimo en los niños cada vez que se
realizaban sesiones de ejercicio con la herramienta.
100%
0%
¿Disfrutaron de las actividades? si no
92
Figura 43. Resultados pregunta 2.
A pesar del gusto que le encontraron los participantes a la herramienta, hubo
ciertas dificultades al momento de realizar las pruebas, por lo cual fue necesario
saber este aspecto y encontrar del total de las personas, cuántas tendrían ciertas
dificultades; contando con que desde el inicio se buscó que las actividades
resultaran sencillas y entretenidas, sin requerir un grado moderado de atención o
aprendizaje, debido a las condiciones cognitivas de los niños y jóvenes. Como se
puede apreciar menos de la mitad encontró dificultades considerables,
consiguiendo una buena aceptación de los objetivos.
67%
33%
¿Alguna acitivdades les pareció difícil?
No Sí
93
Figura 44. Resultados pregunta 3.
Continuando con la anterior pregunta, después de revisar si causó alguna
dificultad el aplicativo, era importante recalcar en cuál de sus actividades se
encontró mayores dificultades. Aunque algunos participantes no consideraron
difícil la interacción con la herramienta, al momento de puntualizar las actividades,
podrían recordar momentos y pensar que tal vez en algún momento tuvieron
aprietos. Se evidencia que la actividad en la que hubo mayor dificultad fue el
Ariete, la cual requiere de un movimiento en avanzado con el 33% de los usuarios
tuvieron cierto conflicto al confundir el movimiento hacia adelante con hacia arriba.
Esto sucede por la falta de necesidad de este movimiento por parte de ellos en
sus labores cotidianas y sus ejercicios, encontrando extraño avanzar con un objeto
hacia adelante debido a sus limitaciones. Sin embargo, es satisfactorio notar que a
pesar de estas falencias la mayoría de participantes pudo realizar la actividad con
paciencia y constancia.
33%
16% 17%
17%
17%
¿Cuál fue la actividad que le pareció difícil?
Ariete Avión Canasta Llave Pong
94
Figura 45. Resultados pregunta 4.
Este punto resultaba muy importante dentro de todo el proceso con los
participantes, ya que además de tener en cuenta el desarrollo del aplicativo, era
de vital importancia brindarles un objeto material que sirviera de soporte para la
imagen de reconocimiento que activaba la aplicación, que estuviera conforme sus
necesidades y falencias. Además, un aspecto importante era el presupuesto y con
lo que se contaba. Inicialmente se pensó en pedir apoyo al instituto, pues en la
institución cuentan con todos los dispositivos necesarios para el traslado y
movilidad de las personas, pero se desistió porque se llegó a la conclusión que el
prototipo debía ser un producto enteramente realizado por el equipo de trabajo,
brindado a los niños y jóvenes y a la institución prestadora de la atención
requerida.
Después se pensó en algo ya existente, como lo son los selfie stick, o palos para
tomar selfies, debido a que tenían un buen agarre y pueden soportar objetos en su
extremo, aspecto que se necesitaba por la imagen de reconocimiento, pero
nuevamente se desistió de la idea por el peso que tenía este objeto y además el
agarre debía ser enteramente por parte de los niños y jóvenes, haciendo que
muchos de ellos tuvieran dificultad por sus condiciones físicas.
Finalmente se opta con construir manualmente una estructura con palo con balso,
material muy ligero, y que en su extremo tuviera adherido una correa de velcro,
con lo cual el agarre no era necesariamente por parte de los participantes, sino del
mismo objeto. Y en el otro extremo un marco que sostenía la imagen de
0%
100%
¿Les pareció pesada la imagen adherida en la estructura de balso?
Sí No
95
reconocimiento. Con esto se logró que todos los participantes sintieran cómodo
este objeto para participar y se consiguieran los resultados de esta pregunta.
Figura 46. Resultados pregunta 5.
Siguiendo con la anterior pregunta, este aspecto también era muy importante
puesto que, debido a sus condiciones físicas, los participantes tenían una
sensibilidad especial para tener en cuenta en todo momento, por eso se entienden
los resultados de esta pregunta, con lo cual, a pesar de ser una minoría, hubo
participantes (17%) que hallaron molesta la correa de velcro, la cual en palabras
puntuales: ‘picaba un poco la piel’, por su material. Este punto brinda como
conclusión que como punto opcional se puede encontrar otro material para una
próxima versión, que supla las mismas necesidades y resulte más cómodo.
Esas fueron algunas de las observaciones realizadas a partir de la percepción de
los niños y jóvenes participantes. Sin embargo, la evaluación es una de las fases
donde se aplicó las técnicas necesarias para recibir la realimentación necesaria
por parte de los usuarios y/o evaluadores expertos [24]. Por tal razón, se decidió
entrevistar a los profesionales que tienen a los niños y jóvenes bajo su cuidado.
En cada una de las sesiones se contó con la supervisión de la psicóloga y la
fonoaudióloga de la institución. Su percepción contribuyó a realizar modificaciones
17%
83%
¿Les pareció molesta la manilla de velcro?
Si No
96
posteriores en pro de los niños y niñas. Estas fueron las preguntas realizadas
durante la entrevista:
I. ¿Cuál es su percepción sobre esta tecnología en el proceso de
rehabilitación?
II. ¿Esta tecnología (realidad aumentada) es viable?
III. ¿Cuáles son las dificultades que observas?
Entrevista a Diana Marcela, Psicóloga del Instituto
Desde la psicología vemos la relación de canales sensoriales, que son las vías de
acceso al aprendizaje que todos tenemos. Entonces, desde ese aspecto, yo creo
que es una estrategia (la realidad aumentada) para que ellos aprendan de otra
forma. Es un aprendizaje alternativo. Es una forma dinámica, interactiva para que
ellos obtengan ese aprendizaje que lo que a nosotras nos interesa.
¿Cuál es su percepción sobre esta tecnología en el proceso de rehabilitación?
Es positiva. Es una forma de llegar a esos canales sensoriales que genera una
huella de aprendizaje en ellos. En el espacio del salón alegría se busca el
fortalecimiento de los sentidos básicos de aprendizaje, que son atención,
motricidad fina, motricidad gruesa. Eso a partir de las actividades que nosotros
hacemos, que son en nuestro caso, son básicas porque no contamos con el
instrumental necesario para ellos. Pero digamos que lo que se ha hecho, se han
logrado cosas. Para ellos (niños y niñas) es algo novedoso. La motivación que es
la puerta del aprendizaje se logra. Los niños tienen una capacidad de aceptación
muy alta, lo que facilita mucho la empatía.
¿Esta tecnología (realidad aumentada) es viable?
Es viable. En el campo de la psicología, a través de la tecnología de realidad
aumentada trabaja muchas cosas. De pronto una de las dificultades es que no
contamos con los insumos necesarios, como que el televisor está muy alto, o no
se cuentan con suficientes dispositivos. Eso de pronto hace que no se trabaje con
todo resplandor. Pero la tecnología es una buena estrategia que implica lo
cognitivo. Si uno contara con las herramientas necesarias, se podría llegar más
97
allá con el desarrollo del aprendizaje. Si nosotros con lápiz, papel y plastilina
hacemos cosas, con la tecnología se lograría mucho mejor.
¿Cuáles son las dificultades que observas?
La parte de las herramientas. Que el televisor este muy alto, que unos alcances el
televisor y otros no. Otra dificultad sería el abanico de niños con diferentes
discapacidades que tenemos. Algunos podrán entender, otros no y eso se debe al
tipo de discapacidad que tiene el niño. Tiene un rango reducido. De esta forma
con los que se tienen mayores dificultades se necesita crear un proyecto diferente
para poder desarrollar las actividades.
Entrevista a Adriana Guevara y Diana Gonzales, fonoaudiólogas del Instituto
¿Cuál es su percepción en el proceso de rehabilitación de esta tecnología?
Es positiva siempre y cuando se maneje la parte motriz y se complemente con la
parte del pensamiento. Los jóvenes se motivan mucho con la parte tecnológica.
Motivación, atención, concentración son dispositivos básicos de aprendizaje con
los que trabaja la aplicación. A nivel cognitivo habría que pensar una forma de
facilitarlo para los niños ya que la exigencia en algunos juegos es grande.
¿Esta tecnología (realidad aumentada) es viable?
No todos los niños son iguales, a nivel general si es viable ya que colabora a un
tipo de población discapacitada, no alberga toda la población, pero si en cierto
tipo. Contamos con un 20% de la población necesaria por sus diversas
condiciones, esto es correcto ya que ustedes pretenden ayudar a la parte motriz;
más que a la cognitiva.
¿Cuáles son las dificultades que observas?
La parte cognitiva para los niños puede ser difícil por la situación de los niños aquí
(seguir ordenes, ubicación espacial, lateralidad, seguimiento de órdenes,
atención.)
98
La postura necesaria del niño para trabajar con la aplicación puede resultar difícil,
sería necesario un seguimiento para encontrar maneras de solucionar este ítem y
que para los niños resulte más sencillo.
6.7 Estado actual y futuro
El proyecto aun en prototipo se encuentra disponible para la descarga del
aplicativo en forma gratuita y libre. Con miras de una versión estable en la tienda
Play Store igualmente gratuita. Con el fin de llegar a un mayor número de usuarios
se espera compilar el aplicativo para plataformas iOS y Windows Phone. Se
pretende aumentar en número y tipos de actividades con la ayuda del instituto
Tobias Emanuel, y mejorar las ya existentes, hasta tener un producto solido que
sirva como punto de referencia en el nicho de aplicaciones destinadas a la
rehabilitación y llevar el producto a diferentes fundaciones emergentes y
posicionadas que traten esta situación.
El código escrito en C# para Unity con el que fue programado este aplicativo,
(exceptuando las librerías de Vuforia) no contiene código, plugins, APIs
o programación alguna de terceros y es de uso libre para modificación
y/o publicación en otros entornos, científicos, médicos, académicos o
comerciales, siempre que se den los respectivos créditos a sus autores, esto con
el fin de que pueda ser replicado o mejorado fácilmente por otros, aportando a la
construcción de tejido social en beneficio de sus usuarios finales.
Se pretende incluir en un futuro próximo versiones del aplicativo para personas
con miembros inferiores y medios igualmente afectados por esta enfermedad, así
como una base de datos que permita al personal médico hacer un seguimiento de
los usuarios
99
CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
El desarrollo y la creación de nuevas tecnologías viene encaminado desde sus
inicios con avances continuos que no parecen tener límites; gracias a esto la
humanidad ha visto su futuro acompañado cada vez más de la mano de la
tecnología, tanto para las labores más complejas e importantes, hasta para las
tareas más comunes y domésticas. Esto se puede observar, por ejemplo, en la
cantidad de objetos tecnológicos presentes en los hogares de la mayoría de
personas en todas las ciudades del mundo, cuyo número va aumentando por
necesidad o gusto que cualquier individuo, de cualquier edad, pueda necesitar.
Este contexto llevado a toda institución o empresa se ve reflejado de una manera
más amplia. La palabra optimización puede resumir cualquier trabajo de las
personas en donde una maquina o algún tipo de dispositivo tecnológico ha
facilitado o incrementado su efectividad de manera sustancial, haciendo que se
vuelva un bien necesario, un continuo cambio en pro de los intereses particulares
o sociales de cualquier institución.
En el campo de la medicina y la salud, la tecnología no podía quedarse atrás. Se
ha convertido en un compañero indispensable de todo profesional y de todo
servicio prestado a las personas que necesitan atención para su bienestar. Dentro
de este acompañamiento se puede encontrar las tecnologías orientadas en
mejorar problemas motrices y la pérdida de las facultades en las personas por
múltiples razones, como lo son los problemas cognitivos o enfermedades
cerebrovasculares. Estas tecnologías han apuntado a ser herramientas para
todas las terapias y necesidades de las personas con este tipo de enfermedades o
trastornos, ofreciendo ayudas a nivel cotidiano desde el mismo hogar del paciente.
Tal es el caso de las tecnologías de realidad virtual y realidad aumentada, cuyos
avances, cada una desde su modus operandi, ofrece un entorno en el cual, dentro
de la realidad del propio paciente, adiciona o reemplaza objetos y/o paisajes en 3D
cuyo agregado va con datos y ayudas visuales para cumplir con objetivo que tiene
como fin la realización de actividades con contribuyen a la recuperación y
rehabilitación de ciertas habilidades o miembros afectados. Dichos entornos han
elaborados con la ayuda de profesionales en el área de salud, capacitadas para
atender las necesidades reales y específicas de este tipo de población.
A partir de encontrar otro uso a la tecnología de realidad aumentada y de la
revisión de la literatura especializada, surge la necesidad de desarrollar un
sistema interactivo que contribuya a la rehabilitación de la motricidad gruesa en
jóvenes con necesidades especiales. De esta forma, esta tecnología, que ha sido
usada principalmente para el entretenimiento, se convierte en una herramienta
que contribuye al proceso de rehabilitación motriz. Una herramienta que se separa
100
un poco de las terapias convencionales, porque mediante los videojuegos, los
jóvenes aprenden, se divierten y ejercitan capacidades y partes del cuerpo
afectadas.
El trabajo realizado con niños y niñas en situación de discapacidad fue visto de
una excelente manera por los profesionales del instituto Tobías Emanuel,
encargados de sus necesidades físicas y psicológicas, principalmente porque
encentraron una nueva forma de trabajo donde los pacientes demostraron un
profundo interés tanto en el aplicativo como en las actividades requeridas.
El desarrollo y trabajo con los usuarios estuvo acompañado bajo la tutela
profesionales de diferentes áreas como la psicología, el trabajo social y la
fisioterapia. En la medida que se mostraba el funcionamiento del aplicativo y se
desarrollaban las pruebas con los jóvenes participantes, cada uno de los
profesionales dio su opinión y recomendaciones al aplicativo, lo que le brindó a la
versión final del proyecto, una visión multidisciplinaria.
Desde la psicología, el aplicativo desarrollado funcionó como una gran motivación
para los jóvenes, los cuales dentro de su rutina diaria obtuvieron un estímulo
nuevo y diferente. El cual les costó asimilar inicialmente, dado su condición, pero
con el paso del tiempo, empezaron a disfrutarlo y a ejecutar los respectivos
comandos. Por parte del trabajo social, se ve como la tecnología de realidad
aumentada como una gran herramienta de inclusión no solo para niños y niñas,
sino también a personas con otro tipo de enfermedades o trastornos, porque se
está poniendo la tecnología al alcance de sus manos de acuerdo con sus
necesidades especiales.
Finalmente, con el área de la fisioterapia, se pudo observar que el cambio de ritmo
y ejercicio con el que trabajan normalmente generó un interés mayor y ganas de
entender y “jugar” con las actividades de la herramienta, haciendo que los niños se
esforzaran un poco más que en actividades comunes a las que se ven orientados
a diario. Pese sus limitaciones físicas lo intentaron y disfrutaron cuando, por
ejemplo, obtuvieron una buena puntuación. Cabe resaltar que durante las pruebas
no solo se trató con personas con limitaciones motrices sino también cognitivas
leves y moderadas.
Sin embargo, también se observó que algunos jóvenes tuvieron más dificultades
que otros para poder entender y trabajar con la herramienta, a pesar de tener
condiciones similares, principalmente porque la enfermedad o trastorno es de
carácter cognitivo, lo que afecta en la atención o entendimiento, se distraen
“fácilmente”, lo que frenó el desarrollo de los ejercicios y la manera en que
normalmente según sus capacidades lo realizaron.
101
Como conclusión se deduce que la tecnología de realidad aumentada dentro de
este contexto médico tiene oportunidades y caminos de acuerdo con lo que cada
persona necesite trabajar en su proceso de rehabilitación. No es absoluta la
conclusión sobre los resultados positivos de este tipo de proyectos y tecnologías
ya que cada usuario tiene condiciones diferentes, lo que ocasiones excepciones o
rupturas de un abanico de actividades desarrolladas con el fin de ayudar y
funcionar correctamente arrojando resultados positivos. Es seguro que la
tecnología en general siempre será de gran ayuda para las personas que sufren
de una u otra limitación o problemas físicos, debido a que crea alternativas y
soluciones no estipuladas comúnmente. De igual forma, esta es una tecnología de
bajo costo a la que pueden acceder poblaciones de escasos recursos o que se
encuentran alejadas del área urbana, sus centros de atención especializada,
situación que afecta significativamente llevar a cabo un proceso de rehabilitación y
el desarrollo de una vida sin complicaciones y limitaciones.
102
GLOSARIO
ABDUCCIÓN: Es todo movimiento en el plano frontal que aleja una parte del
cuerpo de la línea media.
ADUCCIÓN: Es todo movimiento que en el plano frontal acerca una parte del
cuerpo a la línea media.
EXTENSIÓN: Es todo movimiento en el plano sagital que desplaza una parte del
cuerpo hacia atrás de la posición anatómica.
DÉFICIT COGNITIVO: El déficit cognitivo o el deterioro cognitivo es un término
inclusivo para describir cualquier característica que actúe como una barrera para
el proceso cognitivo [47].
FLEXIÓN: Es todo movimiento en el plano sagital que desplaza una parte del
cuerpo hacia delante de la posición anatómica.
FRAMEWORK: “conjunto estandarizado de conceptos, prácticas y criterios para
enfocar un tipo de problemática particular que sirve como referencia, para
enfrentar y resolver nuevos problemas de índole similar.
En el desarrollo de software, un entorno de trabajo es una estructura conceptual y
tecnológica de asistencia definida, normalmente, con artefactos o módulos
concretos de software, que puede servir de base para la organización y desarrollo
de software. Típicamente, puede incluir soporte de programas, bibliotecas, y
un lenguaje interpretado, entre otras herramientas, para así ayudar a desarrollar y
unir los diferentes componentes de un proyecto.”
INTERACCIÓN HUMANO COMPUTADOR: Como campo de investigación, la
interacción hombre-computadora se sitúa en la intersección de ciencias de la
computación, ciencias del comportamiento, diseño, estudios de medios y varios
otros campos de estudio. El término fue popularizado por Stuart K. Card, Allen
Newell y Thomas P. Moran en su libro seminal de 1983, “The Psychology of
Human-Computer Interaction”, aunque los autores utilizaron por primera vez el
término en 1980 [48].
103
PLANO SAGITAL: Divide al cuerpo en dos mitades, una derecha y la otra
izquierda, los planos sagitales son cruzados por el eje medio lateral sobre el que
se producen los movimientos de flexión y extensión, visibles en la persona de
perfil.
PRONACIÓN-SUPINACIÓN: En el antebrazo, se observa un movimiento de
rotación denominado pronación-supinación. En la pronación, el antebrazo gira
hacia dentro llevando la palma de la mano hacia abajo, y en la supinación, gira
hacia fuera llevando la palma de la mano hacia arriba.
PSICOMOTRICIDAD: Se trata de algo referido básicamente al movimiento, pero
con connotaciones psicológicas que superan lo puramente biomecánico. La
psicomotricidad no se ocupa, pues, del movimiento humano en sí mismo, sino de
la comprensión del movimiento como factor de desarrollo y expresión del individuo
en relación con su entorno [49].
REHABILITACIÓN COGNITIVA: conjunto de procedimientos y técnicas que tienen
por objetivo alcanzar los máximos rendimientos intelectuales, la mejor adaptación
familiar laboral y social en aquellos sujetos que sufren o sufrieron una injuria
cerebral [50].
REALIDAD AUMENTADA: La realidad aumentada consiste en combinar el mundo
real con el virtual mediante un proceso informático, enriqueciendo la experiencia
visual y mejorando la calidad de comunicación7.
ROTACIÓN INTERNA Y EXTERNA: El movimiento en el plano transversal que
desplaza una parte del cuerpo hacia fuera de llama rotación externa, en cambio
cuando la desplaza hacia dentro, se denomina rotación interna.
7 Tecnología: ¿Que es la realidad aumentada? Disponible en:
http://realidadaumentada.info/tecnologia
104
HARDWARE: Literalmente, "hardware" significaría "mercancía dura". Con este
concepto se intenta designar a todos los componentes tangibles en un sistema
electrónico, es decir, lo que podemos tocar: teclado, mouse, monitor, chips,
placas, impresoras, etc. Se podría realizar una analogía con el ser humano y decir
que el software es el pensamiento, mientras que el hardware es el cuerpo.8
REALIDAD VIRTUAL: A través del concepto de Realidad Virtual se designa a
aquel sistema o interfaz informático que se encarga de generar entornos sintéticos
que se suceden en tiempo real, es decir, la realidad virtual lo que propone es la
representación de determinadas cosas, situaciones, a través de medios
electrónicos, como por ejemplo la computadora, los cuales darán lugar a una
realidad perceptiva sin soporte objetivo y que solamente encontrará su razón de
ser y entidad dentro del ordenador que la haya inventado o propuesto, por esto es
que muchas se dice de ella que es una pseudo realidad alternativa.9
REHABILITACIÓN VIRTUAL: Término utilizado originalmente por los profesores
Daniel Thalman y Grigore Burdea y consiste en el entrenamiento que se basa en
ejercicios de simulación mediante la tecnología de realidad virtual.
SOFTWARE: Literalmente "software" significa "mercancía suave", lo cual no
ayudaría a comprender el significado en castellano. Software se refiere al conjunto
de instrucciones preparadas para ser interpretadas por una computadora que
realiza procesamiento electrónico de datos.10
TRANSTORNO PSICOMOTRIZ: Consiste en una incapacidad del niño para inhibir
o detener sus movimientos y su emotividad, más allá del periodo normal de
oposición o inconformidad por alguna situación.11
8 Hardware: https://www.definicionabc.com/tecnologia/hardware.php
9 Realidad virtual: https://www.definicionabc.com/tecnologia/realidad-virtual.php
10 Software: https://www.definicionabc.com/tecnologia/programa-software.php
11 Trastornos psicomotrices:
http://www.educacioninicial.com/EI/contenidos/00/0500/534.ASP
105
MOTRICIDAD GRUESA: Se define motricidad gruesa como la habilidad que el
niño va adquiriendo, para mover armoniosamente los músculos de su cuerpo, y
mantener el equilibrio, además de adquirir agilidad, fuerza y velocidad en sus
movimientos.12
DESARROLLO PSICOMOTOR: El desarrollo psicomotor es la adquisición de
habilidades que los niños adquieren de forma progresiva desde que son bebés y
durante toda la infancia. Este desarrollo se manifiesta con la maduración del
sistema nervioso central, que le permitirá la interacción con su entorno.13
SISTEMA INTERACTIVO: Los sistemas interactivos son sistemas informáticos
caracterizados por cantidades significativas de interacción entre los seres
humanos y la computadora. Los juegos y las simulaciones son sistemas
interactivos. Los navegadores web y los entornos de desarrollo integrados (IDE)
son también ejemplos de sistemas interactivos muy complejos [51].
UNITY: Unity es un motor de juegos multiplataforma desarrollado por Unity
Technologies, que se utiliza principalmente para desarrollar videojuegos y
simulaciones para ordenadores, consolas y dispositivos móviles. Primero
anunciado sólo para OS X, en la Conferencia Mundial de Desarrolladores de Apple
en 2005, se ha extendido desde entonces a 27 plataformas objetivo [52].
12 Motricidad gruesa: www.magalitaarmijosp.blogspot.com/
13 Desarrollo psicomotor: www.pequelia.republica.com/bebes/desarrollo-psicomotor.html
106
REFERENCIAS
[1]FUNDACIÓN CADAH (2012): Intervención psicomotriz y TDAH Disponible en:
https://www.fundacioncadah.org/web/articulo/intervencion-psicomotriz-y-tdah.html
[2] E. JUSTO MARTÍNEZ (2000): Desarrollo psicomotor en educación infantil.
Bases para la intervención en psicomotricidad. Almería: Servicio de Publicaciones
de la Universidad de Almería.
[3] INSTITUTO VALENCIANO NEUTOCIENCIAS (2015) Problemas de motricidad
en los niños: causas y tratamientos.
[4] A. FRANCO; J. AYALA (Julio-diciembre, 2011). Aportes de la motricidad en la
enseñanza. En Revista latinoamericana de estudios educativos. Vol.7, N° 2;102:
95-119.
[5] G. GONZÁLEZ; M. DÍAZ; Y. RAMÍREZ; P. CABRERA (2013). Motricidad fina
en el trastorno de déficit de atención con hiperactividad. En Revista cubana de
neurología y neurocirugía. 14:13-17.
[6] P. HELSEL; J. MCGEE; C. GRAVELINE (2001). Physical management of
spasticity. En J Child Neurol. 16: 24-30.
[7] P. GIL; O. CONTRERAS; I. GÓMEZ (2008). Habilidades motrices en la
infancia y su desarrollo desde la educación física animada. En Revista
Iberoamericana de educación. N°47, pp. 71-96.
[8] Y. ORDOÑEZ; C. LUNA; C. RENGIFO (Julio-diciembre 2013). Herramienta de
entrenamiento virtual en 2-D para rehabilitación de motricidad fina en miembro
superior con incorporación de un dispositivo háptico. En Revista ingeniería
biomédica. Vol.7, n°. 14, pp.60-68.
[9] Rehametrics. Valencia España. Disponible en: http://rehametrics.com/
[10] F. MORENO; E. RAMÍREZ; C. MENA; O. RODRÍGUEZ (Octubre, 2013). Un
framework para la rehabilitación física en miembros superiores con realidad virtual.
En Primera conferencia nacional de computación, informática y sistemas,
Universidad central de Venezuela. 79:77-84.
[11] Sinc. “El sensor Kinect de XBOX salta del video juego a la consulta médica “.
Disponible en: https://goo.gl/QJk4DH
[12] World Wide Web Consortium (W3C) (2008), “Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) 2.0”. Disponible en: http://www.w3.org/TR/WCAG20/
107
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[17] Motricidad-FAVA Formación en ambientes virtuales de aprendizaje-SENA Servicio nacional de aprendizaje. Disponible en: https://goo.gl/PhhmMq [18] My Child Without Limits - Terapias y tratamientos communes. Disponible en: http://www.mychildwithoutlimits.org/plan/common-treatments-and-therapies/?lang=es [19] VariEduca – Cuadro de la discapacidad cognitiva. Disponible en: https://varieduca.jimdo.com/art%C3%ADculos-sobre-discapacidad/cuadro-de-la-discapacidad-cognitiva/ [20] La iglesia de Jesucristo de los santos de los últimos días. Recursos - Discapacidades físicas. Disponible en: https://www.lds.org/topics/disability/list/physical-disability?lang=spa&old=true [21] Fundación Descúbreme. DISCAPACIDAD COGNITIVA - ¿Qué es la discapacidad cognitiva? Disponible en: http://www.descubreme.cl/informacion/ [22] Discapacidad y salud – Organización mundial de la salud (noviembre de 2016). Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs352/es/ [23] C, PRENDES ESPINOSA (enero 2015).Realidad Aumentada y Educación: Análisis de experiencias prácticas. Revista de Medios y Educación. Nº 46. ISSN: 1133-8482. Disponible en: http://acdc.sav.us.es/pixelbit/images/stories/p46/12.pdf
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111
ANEXOS
Anexo 1
Encuesta (1) de satisfacción realizada a los niños y jóvenes participantes del
proyecto
Nombre: Karen
Edad: 10 años
1. ¿Disfrutaste de las actividades? SI NO
2. ¿Alguna actividad te pareció difícil? SI NO
3. ¿Cuál actividad te pareció difícil?
ARIETE AVIÓN CANASTA LLAVE
PONG
4. ¿Te pareció pesada la estructura de balso? SI NO
5. ¿Te molestó la manilla de velcro? SI NO
X
X
X
X
X
X
112
Encuesta (2) de satisfacción realizada a los niños y jóvenes participantes del
proyecto
Nombre: Juan Felipe
Edad: 28 años
1. ¿Disfrutaste de las actividades? SI NO
2. ¿Alguna actividad te pareció difícil? SI NO
3. ¿Cuál actividad te pareció difícil?
ARIETE AVIÓN CANASTA LLAVE
PONG
4. ¿Te pareció pesada la estructura de balso? SI NO
5. ¿Te molestó la manilla de velcro? SI NO
X
X
X
X
X
X
113
Encuesta (3) de satisfacción realizada a los niños y jóvenes participantes del
proyecto
Nombre: Alexa
Edad: 27 años
1. ¿Disfrutaste de las actividades? SI NO
2. ¿Alguna actividad te pareció difícil? SI NO
3. ¿Cuál actividad te pareció difícil?
ARIETE AVIÓN CANASTA LLAVE
PONG
4. ¿Te pareció pesada la estructura de balso? SI NO
5. ¿Te molestó la manilla de velcro? SI NO
X
X
X
X
114
Encuesta (4) de satisfacción realizada a los niños y jóvenes participantes del
proyecto
Nombre: Paola
Edad: 16 años
1. ¿Disfrutaste de las actividades? SI NO
2. ¿Alguna actividad te pareció difícil? SI NO
3. ¿Cuál actividad te pareció difícil?
ARIETE AVIÓN CANASTA LLAVE
PONG
4. ¿Te pareció pesada la estructura de balso? SI NO
5. ¿Te molestó la manilla de velcro? SI NO
X
X
X
X
115
Encuesta (5) de satisfacción realizada a los niños y jóvenes participantes del
proyecto
Nombre: Rudy
Edad: 23 años
1. ¿Disfrutaste de las actividades? SI NO
2. ¿Alguna actividad te pareció difícil? SI NO
3. ¿Cuál actividad te pareció difícil?
ARIETE AVIÓN CANASTA LLAVE
PONG
4. ¿Te pareció pesada la estructura de balso? SI NO
5. ¿Te molestó la manilla de velcro? SI NO
X
X
X
X
X
116
Encuesta (5) de satisfacción realizada a los niños y jóvenes participantes del
proyecto
Nombre: Antonio
Edad: 13 años
1. ¿Disfrutaste de las actividades? SI NO
2. ¿Alguna actividad te pareció difícil? SI NO
3. ¿Cuál actividad te pareció difícil?
ARIETE AVIÓN CANASTA LLAVE
PONG
4. ¿Te pareció pesada la estructura de balso? SI NO
5. ¿Te molestó la manilla de velcro? SI NO
X
X
X
X
X
117
Anexo 2
Tablas de análisis de la encuesta realizada a los niños y jóvenes participantes
(anexo1)
Pregunta 1 ¿Disfrutaste de las actividades?
SI NO
Total % Total %
6 100 0 0 Fuente: elaboración propia
Pregunta 2 ¿Alguna actividad te pareció difícil?
SI NO
Total % Total %
4 66,6 2 33,3 Fuente: elaboración propia
Pregunta 3 ¿Cuál actividad te pareció difícil?
Actividad Total %
Ariete 2 33,3
Avión 1 16,7
Canasta 1 16,7
Llave 1 16,7
Pong 1 16,7
Total 6 100 Fuente: elaboración propia
Pregunta 4 ¿Te pareció pesada la estructura de balso?
SI NO
Total % Total %
0 0 6 100 Fuente: elaboración propia
Pregunta 5 ¿Te molestó la manilla de velcro?
SI NO
Total % Total %
1 17 5 83 Fuente: elaboración propia
118
Anexo 3
Preguntas de las entrevistas realizadas a las profesionales (psicólogas y
fonoaudiólogas) del Instituto Tobías Emanuel encargadas del proceso de
rehabilitación de los niños y jóvenes
I. ¿Cuál es su percepción sobre esta tecnología en el proceso de
rehabilitación?
II. ¿Esta tecnología (realidad aumentada) es viable?
III. ¿Cuáles son las dificultades que observas?
119
Anexo 4
Carta de solicitud para voluntariado y trabajo en el instituto.
Santiago de Cali, 3 de abril del 2017
Andrea Valdés Caicedo
Coordinadora Voluntariado
Institución Tobías Emanuel
Por medio de la presente, David Florez Moncayo con CC. 1144051169 de Cali y William Gutiérrez con CC. 1144043958 de Cali, ambos estudiantes de Ingeniería Multimedia de la Universidad San Buenaventura de Cali, actualmente cursando noveno semestre, queremos presentar de manera respetuosa nuestra intención de entrar al voluntariado del instituto Tobías Emanuel, con el fin de trabajar en nuestro proyecto de grado junto con niños que presentan dificultades motrices gruesas, llevando a cabo el desarrollo de una herramienta tecnológica que cuente con actividades lúdicas y entretenidas, que estimulen y acompañen las terapias que reciben los niños con el objetivo de su recuperación.
Por nuestra parte nos comprometemos a compartir con la Institución el prototipo final que resulte después del trabajo que se realice, buscando brindar una herramienta que pueda ser de ayuda a más niños que se encuentren en la Institución y fuera de ella.
Cordialmente,
David Florez Moncayo William Gutierrez
Cc. 1144051169 Cali Cc. 1144043958
Víctor Manuel Peñeñory
Director del Proyecto de grado
Docente del Programa de Ingenieria Multimedia.