O conceito de um produto corresponde a uma descrição aproximada da tecnologia, do modo de funcionamento e da forma. O processo de geração de conceitos começa com as necessidades do cliente alvo e as especificações de produto pretendido e termina com um conjunto de conceitos que os satisfazem, dentro desse conjunto é seleccionado o conceito a desenvolver.
Neste caso, começou-se por escolher o princípio de funcionamento do sistema de aquisição a desenvolver, por a sua estrutura de suporte depender fortemente da tecnologia considerada.
Primeiramente, ponderou-se num sistema de ultra-sons baseado no tempo de voo; isto é, no tempo que um impulso de ultra-sons demora desde a sua emissão até à recepção de forma a determinar-se a distância 1D envolvida. Assim, seriam necessários pelo menos três transmissores e três receptores montados em suportes adequados, sendo um destes suportes solidário com a mandíbula. O suporte móvel, mesmo sendo leve, devido às dimensões físicas que deveria ter (impostas pelos sensores), poderia distrair o paciente aquando do processo de medição. No entanto, este sistema seria de fácil utilização e a exactidão obtida estaria dependente da qualidade dos sensores usados.
O movimento mandibular também podia ser registado recorrendo a câmaras de vídeo. Assim, por exemplo, duas câmaras montadas adequadamente registariam a trajectória 3D de várias marcas colocadas na face do paciente. Esta seria uma solução fácil e cómoda para o paciente, mas difícil para o operador porque existem vários factores externos que interferem na calibração das câmaras e no pós- processamento dos dados adquiridos; como por exemplo, condições de iluminação, distâncias envolvidas, fundos complexos, etc.
Seguidamente, os LVDT’s (“linear variable differential transducer”) foram também considerados, mas foram rapidamente excluídos por um dos seus constituintes ter de ser solidário com o movimento pretendido. Também se ponderou a possibilidade de usar alguns sistemas mecânicos de medição, mas todos eles se mostraram demasiado complicados de usar.
Os sensores electromagnéticos registam campos magnéticos. Actualmente, são utilizados nas mais variadas aplicações reais devido ao seu tamanho reduzido,
consumo diminuto e preço relativamente baixo. Este foi o tipo de sensores escolhido para registar o movimento mandibular 3D pretendido, porque permite efectuar as medições envolvidas sem contacto (logo sem interferir no movimento) e conceber um sistema de aquisição leve, cómodo para o paciente e fácil de operar pelo médico dentista.
O campo magnético a ser medido pelos sensores é criado por um pequeno íman que o médico dentista deverá colar na mandíbula do paciente (junto ao ponto incisivo).
Escolhida a tecnologia a adoptar, foi necessário definir a estrutura de suporte para o sistema de aquisição. Existiam duas hipóteses: idealizar um novo arco facial para suportar os sensores ou realizar o redesign de um já existente.
Ao conceber uma nova estrutura, ter-se-ia maior liberdade na escolha das formas, mas ao mesmo tempo criar-se-ia mais um equipamento a ser obrigatoriamente adquirido pelos médicos dentistas. Por outro lado, do ponto de vista do desenvolvimento de produto, adaptar um arco facial pareceu ser uma solução mais vantajosa, porque possibilitaria reduzir o tempo de investigação e de desenvolvimento. Já do ponto de vista dos utilizadores, como de um modo geral, os dentistas possuem arcos faciais nos seus consultórios e já estão familiarizados com os mesmos, acrescentar-se-ia apenas uma nova função a um equipamento usual. Tal solução também seria benéfica, em termos económicos, porque estes profissionais apenas teriam de comprar os componentes referentes ao sistema de aquisição.
De entre os vários arcos faciais existentes no mercado o escolhido foi o Arcus da empresa alemã Kavo. Como o referido arco foi originalmente concebido para fazer apenas medições estáticas, o primeiro passo na adaptação para a nova função da aquisição do movimento 3D foi o redesign das peças que poderiam dificultar a medição dinâmica ou mesmo magoar o paciente.
Para mais facilmente manusear os sensores electromagnéticos foram desenvolvidas placas de circuito impresso, e para as suster no arco facial foi desenvolvido um suporte dedicado para os mesmos.
A materialização de protótipos surge como uma etapa natural do processo de desenvolvimento de um produto. Um modelo físico permite aferir de forma palpável as características de um produto e confrontá-las com as idealizadas,
permitindo assim corrigir eventuais erros de projecto numa fase inicial sem causar grandes prejuízos. Assim sendo, recorreu-se à prototipagem rápida para produzir as novas peças. Os modelos obtidos por estereolitografia foram posteriormente utilizados nos testes experimentais.
Terminado o redesign do arco facial, foi desenvolvida uma interface gráfica para a análise do movimento adquirido recorrendo à ferramenta LabVIEW da
National Instruments [www.ni.com/labview/]. Procurou-se desenvolver uma
interface gráfica intuitiva na qual o médico dentista pudesse registar comodamente todas as informações relevantes para o diagnóstico das disfunções temporomandibulares. Também se considerou, na referida interface, a possibilidade de o operador imprimir em papel, ou guardar em formato digital, a informação recolhida durante cada exame na forma de um relatório.
Finalmente, ponderou-se a comercialização do sistema protótipo.
4.3: Resumo
O “desenvolvimento de um produto” pode ser definido como o conjunto de actividades necessárias para a produção de um dado produto. Neste conjunto de actividades, inclui-se a detecção de uma oportunidade de mercado, o desenvolvimento de conceitos, a análise económica, a concepção de desenhos técnicos e modelos, a elaboração de protótipos e planos de produção, a produção de algumas unidades do produto, o teste e ensaio, a produção em larga escala, o processo de marketing e finalmente a sua distribuição e venda.
Como o desenvolvimento do produto é uma actividade interdisciplinar que requer a participação de (quase) todos os membros de uma empresa, é conveniente utilizar processos bem estruturados para facilitar a produção de produtos de qualidade superior.
Neste trabalho, procurou-se percorrer todos os referidos passos de modo a que nenhum pormenor fosse esquecido. Assim, o processo de desenvolvimento do sistema protótipo para a aquisição e análise do movimento mandibular 3D começou com a identificação de uma necessidade, em seguida foram definidas as
especificações do produto. A esta fase inicial seguiu-se o desenvolvimento dos conceitos, o projecto e a realização de protótipos.