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• Maria

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1.

Introduccion ´

En los ultimos 10 anos, AnthroTronix ha desarrollado un robot de telerehabilitacion ´ ˜ ´ interactivo, llamado CosmoBot que interactua ´ con los ninos ˜ con discapacidad, jugando o hablando, para promover actividades educacionales y terap´euticas. Se encarga de recopilar datos a partir del comportamiento de los ninos para escoger ˜ los mejores m´etodos para ayudarles en el futuro. Este robot es usado por ninos ˜ de entre 5 y 12 anos ˜ en centros de salud y sesiones de terapia. Dispone de tres modos de operacion ´ (reproduccion ´ en vivo, simon ´ dice y repeticion) ´ dependiendo del objetivo de la terapia. Es multifuncion, ´ ya que interactua ´ con los ninos ˜ a la vez que analiza su comportamiento y es controlado mediante un control remoto con 4 botones diferentes. El terapeuta puede personalizar lo que hace cada boton ´ en funcion ´ del nino, ˜ ya que los sensores que tiene el robot son personalizables, conect´andose a unas bandas port´atiles en la pierna, brazo, cabeza y muneca. ˜

2.

CosmoBot

El CosmoBot fue disenado como una herramienta de asistencia a los terapeutas y educa˜ dores que trabajan con ninos con desordenes del desarrollo y/o aprendizaje. La interaccion ˜ ´ ´ divertida con el robot ofrece una motivacion ´ para que los ninos ˜ desarrollen las nuevas habilidades m´as r´apidamente que mediante la terapia convencional.

2.1.

Objetivo

El principal objetivo del CosmoBot es proporcionar una motivacion ´ a largo plazo en los ninos, para participar activamente en la terapia y ayudarles a conseguir los objetivos ˜ establecidos por los terapeutas y educadores. Ya que este robot est´a pensado para su uso en ninos ˜ con diferentes niveles de mobilidad, habilidades motoras y de lenguaje, necesita ser f´acil de usar y adaptable a los nuevos usuarios. Debe ser seguro de usar, higi´enico y perdurable. Adem´as, el sistema del CosmoBot debe incluir la capacidad de recolectar los datos que necesita el terapeuta para monitorizar los diferentes objetivos.

2.2.

Caracter´ısticas

El CosmoBot es un robot de 16 pulgadas de alto con 9 grados de libertad, el cual es controlado por componentes del sistema: un terapeuta puede manejar el robot mediante el software de un ordenador, y los ninos ˜ pueden controlar el robot usando uno de los diferentes dispositivos de entrada existentes. Unas ruedas ocultas permiten al CosmoBot moverse hacia delante y hacia atr´as en superficies planas y rotar hacia la derecha y la izquierda. Cada brazo tiene dos grados de libertad, permitiendo a los hombros flexionarse y rotar imitando los movimientos del hombro de una persona. El robot es capaz de subir y bajar los brazos, agarrar objetos y aplaudir. La cabeza se mueve hacia arriba y abajo, asintiendo o negando, y la boca se abre y se cierra. 1

2.3.

A qui´en est´a dirigido

CosmoBot ha sido probado en ninos ˜ con un amplio rango de discapacidades, como el autismo, el s´ındrome de Down, par´alisis cerebral, distrofia muscular, apraxia, desordenes del ´ desarrollo neurologico o desordenes del desarrollo del lenguaje. Es usado por ninos ´ ´ ˜ de entre 5 y 12 anos. ˜

2.4.

Ventajas Puede ser usado en centros de salud y sesiones de terapia para ayudar a ninos ˜ discapacitados. El terapeuta puede grabar su propia voz y el nino ˜ puede reproducirla a trav´es del CosmoBot. Se puede grabar tambi´en la voz del nino ˜ para ayudar al terapeuta a tener una mejor idea de como este se siente. ´

2.5.

Limitaciones Es unicamente utilizado en ninos ´ ˜ de entre 5 y 12 anos. ˜ Tiene solo ´ 3 modos de operacion. ´ No es uno de los juguetes con mejor apariencia. El control remoto puede tener al robot haciendo solo ´ 4 cosas a la vez.

3. 3.1.

Interfaz y dispositivos de entrada Control de mision ´

El control de mision ´ (figura 1) se trata de una estacion ´ de control interactiva, es decir, es la interfaz del nino ˜ para interactuar con el CosmoBot. Consiste en 4 activadores y un microfono ´ integrado. El control de mision ´ es expandible a trav´es de puertos externos: 4 conectores RJ12 para sensores analogicos externos, 4 conectores para interruptores binarios externos, y ´ 2 puertos USB para dispositivos externos USB. Estos puertos externos le permiten al nino ˜ interactuar con CosmoBot con interfaces gestuales adicionales.

3.2.

Software: Modulo ´ terap´eutico

El sistema CosmoBot es controlado por el kit de herramientas del terapeuta. Este software est´a desarrollado en Matlab. El sistema integrado se conecta al robot, al control de mision, ´ a los sensores portables, y al ordenador. La figura 2 muestra la interfaz gr´afica principal del modulo terap´eutico. La ventana de estado (arriba a la izquierda) muestra el estado del ´ sistema y permite al terapeuta comenzar, pausar o parar la actividad o salir del software. 2

Figura 1: Control de mision ´ del CosmoBot

Figura 2: Interfaz del modulo del terapeuta ´ Las herramientas del reproductor (abajo a la izquierda) permiten al terapeuta escoger un nino ˜ como jugador ya existente. La ventana de herramientas de actividad (en el medio de la izquierda) permite al terapeuta preparar el tipo de actividad en la cual el nino ˜ interactuar´a con el CosmoBot. Actualmente, existen 3 tipos de actividades: Reproduccion ´ en vivo: en este modo el CosmoBot puede ser programado para desarrollar acciones inmediatamente despu´es de la recepcion ´ de un comando por parte del terapeuta o el nino ˜ a trav´es de cualquiera de los dispositivos de entrada. Simon ´ dice: el terapeuta puede hacer que el CosmoBot desarrolle una actividad, como levantar sus brazos, y pedir al nino ˜ imitar los movimientos que e´ l realiza. Esta actividad es similar al juego de “Simon para ´ dice”. El terapeuta puede tambi´en usar un microfono ´ hablar a trav´es del robot y pedir al nino ˜ llevar a cabo una actividad o emitir un comando de voz. Repeticion: ´ el terapeuta o el nino ˜ pueden hacer que el CosmoBot lleve a cabo una serie de actividades mientras el sistema graba la secuencia. El terapeuta puede entonces reproducir la secuencia mientras el nino ˜ desarrolla las actividades al mismo tiempo. El terapeuta o el nino ˜ pueden tambi´en grabar una historia o cancion ´ a trav´es del CosmoBot e interactuar mientras es repetido. 3

Para cada actividad, se pueden establecer las capacidades del audio para las diferentes tomas (alimentacion ´ del audio a los altavoces del robot), reconocimiento de sonido (control de los movimientos del CosmoBot con comandos de voz) y capacidades de los movimientos (controlando los movimientos del robot con sensores gestuales). La ventana de herramientas del Control de Mision ´ (arriba a la derecha), permite al terapeuta establecer, en software, qu´e sensores conectar al Control de Mision ´ y, para todos los sensores y conectores integrados, mapear cada sensor de entrada a la funcion ´ de salida del robot. Despu´es de que cada sensor es mapeado a la salida del robot, se muestran los valores del sensor, umbrales, y el estado del comando resultante. La ventana de herramientas del robot (abajo a la derecha) monitoriza el estado de la cabeza, boca y brazo del robot, y las ruedas de transmision, ´ adem´as del estado de la bater´ıa y el estado de la comunicacion ´ inal´ambrica entre el ordenador y el robot. Adem´as, tambi´en se puede ajustar en esa ventana el volumen del audio del CosmoBot.

3.3.

Entrada de voz

Uno de los componentes del Control de Mision el cual permite controlar ´ es el microfono, ´ el robot mediante la entrada de voz. El nino ˜ puede controlar los movimientos del robot mediante el habla, usando comandos como “adelante” o “atr´as”. El terapeuta puede usar tambi´en el microfono para hablar a trav´es del CosmoBot y entablar una conversacion ´ ´ con el nino, mientras se mueve la boca del CosmoBot. ˜ o el nino ˜ puede hablar a trav´es del microfono ´

3.4.

Sensores gestuales

Los sensores de interfaz gestual que se conectan al control de mision ´ son los mostrados en la figura 3. De izquierda a derecha podemos ver una palanca de mando que ha sido adaptada

Figura 3: Sensores gestuales (de izquierda a derecha): palanca de mando, sensor de la pierna, sensor del brazo, sensor de la cabeza, guante de extension y sensor de ´ de la muneca ˜ pronacion/supinaci on ´ ´ y brazo de soporte. para su f´acil manejo en los ninos, un sensor de la pierna, otro para el brazo, uno m´as para la ˜ cabeza, guante de extension y un sensor de pronacion/supinaci on ´ de muneca, ˜ ´ ´ con un brazo de soporte. 4

4.

Posibles mejoras futuras

Se puede modificar el CosmoBot en el futuro anadi´ endole una c´amara de video instalada ˜ en e´ l, o con algun ´ chip de ordenador que le permita hacer m´as cosas. Tambi´en podr´ıa tener una pantalla en lugar de la cabeza, con una cara digital en ella (para que parezca menos extrano). Adem´as, se le podr´ıa reprogramar para ayudar tambi´en a adultos y ancianos, en ˜ lugar de a ninos ˜ unicamente. ´

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Referencias [1] https://futureofcities.wikispaces.com/CosmoBot CosmoBot. [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmobot CosmoBot. [3] C. Lathan, A. Brisben, and C. Safos, “Cosmobot levels the playing field for disabled children,” interactions, vol. 12, no. 2, pp. 14–16, 2005. [4] A. Brisben, C. Safos, A. Lockerd, J. Vice, and C. Lathan, “The cosmobot system: Evaluating its usability in therapy sessions with children diagnosed with cerebral palsy,” Retrieved on, vol. 3, no. 25, p. 13, 2005. [5] B. Parmanto, A. Saptono, R. Murthi, C. Safos, and C. E. Lathan, “Secure telemonitoring system for delivering telerehabilitation therapy to enhance children’s communication function to home,” Telemedicine and e-health, 2008.

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