Conclusões e trabalhos futuros

O trabalho realizado cumpriu os objetivos inicialmente propostos, ou seja, explorar distintas soluções construtivas para um sensor desenvolvido, do tipo ótico, e desenvolver uma metodologia de teste para caracterização das provas de conceito, bem como garantir a reprodutibilidade dos sensores desenvolvidos.

Evidencia-se o facto de, na reabilitação, a falta de informação relativa à medição da força exercida e de soluções de custo reduzido poder ser colmatada com a abordagem de técnicas de sensorização óticas.

Os sensores desenvolvidos ao longo deste trabalho permitem, através de uma solução com um custo muito reduzido, detetar variações de força, podendo ser utilizados para incorporação em dispositivos em que seja relevante a monitorização de forças de preensão. Estes poderão, no futuro, devido às suas características funcionais, processo de fabrico por moldação e aliado a um baixo custo, ser implementados em luvas instrumentadas para equipar centros de reabilitação e auxiliar o processo de recuperação. As provas de conceito exploradas resultaram de um estudo preliminar do conceito do sensor e de um processo iterativo de desenvolvimento, otimização e teste, quer a nível da seleção de resistências quer a nível da geometria do elemento modulador. Foram produzidos 28 sensores, nos quais foi estudada a influência da diminuição da espessura, a existência de furos, o aumento da distância entre os elementos óticos e o confinamento do silicone dentro de um encapsulamento. A reprodução dos sensores é possível graças à criação de moldes impressos em 3D, também estes de custo reduzido.

O desenvolvimento de sensores com um furo no elemento modulador a interligar os componentes óticos, revelou ser inadequado para os objetivos pretendidos.

A versão do sensor, condicionando expansões do silicone e isolando o sistema do meio ambiente, não obteve a resposta pretendida. Por isso, testou-se a implementação da modulação da transmissão da luz através da colocação de material não-refletor/ refletor no elemento modulador a par da utilização de modulação decorrente da atuação mecânica. Os resultados obtidos, com a utilização de um material que permite absorver a radiação, foram satisfatórios, tendo sido obtido um sensor de pequenas dimensões (45x17x8 mm) que permite avaliar forças até 5 kgf, apresentando na gama de 0 a 2 kgf um comportamento aproximadamente linear, com uma sensibilidade de 0,9 V/ kgf. Dos 2 kgf até aos 5 kgf, a relação tensão/ carga e a linearidade diminuem, com a saída a variar entre 2,1 e 3 V. Verifica-se assim que a solução construtiva de confinar a forma do elemento modulador e de o envolver com um material não refletor, permite obter um sensor com um comportamento adequado, embora o invólucro utilizando possa dificultar a sua integração em alguns dispositivos de reabilitação, nomeadamente luvas. A modulação da radiação de infravermelhos, por deformação do silicone a par da utilização do elemento com propriedades não refletoras, identificado na fase final desta dissertação, requer ainda um estudo mais detalhado, no sentido de poder tirar partido deste efeito.

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Definiu-se um sistema de caracterização de sensores, com recurso a um acoplamento que distribui a força por uma área fixa e aplicação manual das cargas, permitindo a obtenção das curvas características dos sensores, destacando-se pela sua fácil implementação e atravancamento reduzido. Constitui um trabalho futuro o desenvolvimento de um sistema automatizado para aplicação de cargas e registo de dados a usar nos teste dos sensores.

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