Exploração de Alternativas de Solução

De forma a cumprir com o primeiro requisito, foi, em primeiro lugar, pensada a construção de um bolso que integrasse o módulo, o que implica automaticamente reflectir sobre como fazer a conexão entre o módulo e o circuito desenhado na malha, tendo surgido duas possibilidades. Em ambas as soluções, seriam usados os cabos que acompanham o módulo original.

A primeira solução (Figura 44) passaria pela construção de um bolso de fole com pala feito à medida do módulo. Na extremidade dos circuitos desenhados na própria malha estariam conectados os cabos originais cortados e que seriam usados para fazer a ligação entre o circuito e o dispositivo. Os pinos de ligação furam a pala e seriam ligados à malha condutora permanentemente e, para lavar a peça, a pessoa teria que desligar os cinco pins de cada módulo e voltar a ligar para usar. Em quatro módulos, seriam vinte conectores que teriam que ser ligados correctamente, o que para além de ser uma tarefa exaustiva ao fim de várias utilizações, pode não ser fácil para indivíduos com menos conhecimentos técnicos.

Figura 44) Desenho do bolso de fole na manga para o módulo

A segunda alternativa projectada é uma espécie de cápsula que integra o módulo ligado aos cabos que ligariam posteriormente às ligações tricotadas na própria malha, através de molas de pressão metálicas. Os cabos originais seriam cortados e presos à fêmea das molas e ligados ao módulo permanentemente, este recoberto por tecido que cobriria o módulo e as ligações. O macho das molas é preso na extremidade dos circuitos desenhado na malha. Em termos de encaixe, esta solução é mais simples, apesar do número de molas de pressão, e permitiria conectar e desconectar o módulo sem desligar os conectores.

Figura 45) Esquema da segunda solução na manga Figura 46) Substrato de malha com os cabos do módulo cortados e cravados no macho das molas de pressão e com desenho da

forma do bolso.

Figura 47) Protótipo alfa do bolso: A) zona de abertura do bolso que coindice com a porta da bateria; B) mola de pressão no interior; C) cabos cravados nas molas e que ligam ao módulo

Uma vez que o módulo apenas consegue fazer a leitura de dois sinais EMG (dois pares de eléctrodos) ou de um ECG (de quatro eléctrodos), para conseguir cumprir o primeiro requisito, é necessária a utilização de quatro módulos Shimmer3 EXG unit. De modo a satisfazer o quarto requisito, a camisola foi desenhada de modo a que as ligações não passem sobre zonas de articulação (ex.: cotovelos). Elasticidade e dobras alteram as propriedades eléctricas do material, o que acrescenta artefactos de movimento aos sinais originais.

Foi ponderada a centralização de todos os módulos num único local (nas costas) com ligação a todos os eléctrodos a partir daí. Para evitar as costuras, o componente que integra o módulo liga às mangas com molas de pressão metálicas. Conceptualmente, só existiria um módulo central e a peça manteria um aspecto normal vista de frente. Esta abordagem causa problemas ao nível estético, devido ao volume que sobressai das costas, bem como em termos de conforto, porque cria demasiado peso naquela zona. Todo aquele peso leva a que o decote na frente suba e aperte no pescoço. Em termos funcionais, isso implicaria que as ligações aos músculos do braço – flexor e extensor – passem pela zona do cotovelo, o que interferia com o quarto requisito.

Os módulos passaram a estar espalhados no corpo. Para os músculos do braço – flexor e extensor, ficam localizados na zona superior do pulso, onde não interfere com o conforto. Nas costas, ficam o módulo para ECG e EMG do bíceps. No caso do bíceps, uma vez que o mesmo módulo tem que fazer a medição em ambos os braços, seria necessário posicioná-lo no centro frente ou centro costas de modo que ficar a meia distância dos músculos. Uma vez que na frente estão os eléctrodos para ECG e porque o movimento do peito durante a respiração interfere com os sinais, decidiu-se mantê-lo no centro costas, com o eléctrodo de referência posicionado sobre a vértebra C6.

O módulo para ECG também ficou ao longo da coluna vertebral, na zona lombar. A decisão da localização desde dispositivo teve por base motivos tanto funcionais como estéticos. O componente poderia estar colocado na frente, mas a respiração abdominal iria interferir com os sinais, uma vez que movimentos nos dispositivos são suficiente para gerar ruído. Em termos de desenho, isso implicaria que fosse assimétrico, o que não seria coerente com o resto da peça. Se o módulo estivesse no centro frente, era possível criar simetria com os eléctrodos positivos e negativos, mas o de referência teria que estar na lateral. No centro costas, o mesmo eléctrodo fica na coluna, aproximadamente coincidente com a vértebra T12, e o desenho ficava simétrico, ao mesmo tempo que poderia manter o correcto funcionamento, pelo menos em teoria. Isso implica que a peça não tenha costuras laterais, devido ao sexto requisito, o que seria possível com a malha produzida num tear seamless (como o Merz MBS, onde foram produzidas as amostras) ou com uma costura no centro costas.

Resolvida essa questão, as únicas ligações que ainda enfrentam problemas relacionados com as costuras são as dos bíceps. Como dito anteriormente, o módulo fica a meia distância desses músculos, ao longo das costas. Numa peça de vestuário convencional, as mangas são ligadas ao

teriam que passar pela costura da cava, nas costas. Para contornar esse problema, foram encontradas duas soluções. A primeira mostra a alteração ao nível do molde (Figura 48). A cava nas costas deixa de existir e é substituída por uma linha horizontal que atravessas as costas de uma cava à outra. Para uma melhor vestibilidade, optou-se por uma cava raglã na frente. A manga tem uma costura a meio para diminuir o tamanho do molde e haver um melhor aproveitamento da malha.

Figura 48) Desenho da primeira camisola

A segunda solução (Figura 49) passa por construir uma camisola com manga raglã com os circuitos eléctricos dos eléctrodos dos bíceps a terminarem na zona superior da manga junto à costura. A cápsula do módulo nas costas passaria a ter outro desenho, maior que o anterior, de modo a que os cabos originais fizessem a ligação através das molas de pressão naquela zona.

Figura 49) Segunda alternativa da camisola

Em ambos os casos, os eléctrodos para ECG foram desenhados na frente, um par na linha do peito e ou outro na linha do tórax, em conformidade com configurações estudadas anteriormente. Uma vez que não foram estudados outros desenhos anteriormente, todos os eléctrodos mantiveram uma forma rectangular. As dimensões dos eléctrodos foram definidas em função da aplicação e tamanho dos músculos (músculos maiores têm maiores dimensões). Para medição de sinais EMG, as dimensões são de 2x2 cm no bíceps, 1x1.5 cm no flexor e 1.5x1.5 cm no extensor. Os eléctrodos para ECG têm 5x3 cm. Esse tipo de sinais podem ser medidos em quase todo o corpo e não estão restritos a uma área tão precisa, como no caso dos sinais EMG, que estão limitados pela área do músculo.

O terceiro requisito incide sobre o correcto funcionamento do sistema sem interferir com as actividades do utilizador. Para satisfazer tal requisito, é necessário que exista um bom contacto entre eléctrodos e pele, o que significa que a peça tem que ser justa ao corpo. Várias hipóteses foram discutidas, incluindo a adição de sistema de ajuste com velcro ou com cordões sobre os eléctrodos. Essas opções apresentam, no entanto, mais desvantagens do que vantagens. A adição de componentes implica custos acrescidos e afecta o aspecto da camisola, interferindo com o quarto requisito. A adição desse tipo de sistema também torna a peça menos funcional, porque a torna mais difícil de vestir. Ter um sistema de ajuste por cada par de eléctrodos significa ter um total de oito sistemas. Para um equipamento médico que é colocado sobre o corpo com o apoio de um profissional de saúde esse pode não ser um aspecto muito relevante, mas para uma peça

de reabilitação), melhorar a vestibilidade da peça torna-se um parâmetro fulcral no desenvolvimento de produto. Em função disso, essas alternativas foram desconsideradas. Para permitir um bom ajuste da peça, decidiu-se tomar partido das propriedades da malha, em particular, da sua elasticidade e conformidade com o corpo. Aliás, as próprias amostras de elétrodos em manga anteriormente estudados já seguem esse critério e os resultados são promissores.

Segundo o quarto requisito, a peça deve ter uma aparência parecida com uma peça normal ou, em caso contrário, exprimir-se em função do estilo do utilizador. Em ambas as soluções, a tecnologia está destacada, embora se afirme mais no segundo exemplo. Se retirarmos o sistema electrónico, a segunda tem uma maior semelhança com uma camisola normal. A anterior implica alterações no processo construtivo, em particular ao nível da modelagem e da confecção. Para uma camisola que se quer bastante justa, a primeira solução parece acrescentar problemas ao nível do conforto, por causa da costura horizontal nas costas que, por ser menos elástica que a malha, pode apertar nas costas e bloquear os movimentos. Para confirmar esta premissa, ambas as camisolas foram cortadas com tamanho S justo, confeccionadas e vestidas. De facto, a primeira prende os movimentos que implicam o alongamento das costas (esticar os braços para a frente), além de estar demasiado apertada na cava. É de notar que ambas foram cortadas com a mesma altura de cava e aquele problema apenas se verificou na primeira.

Figura 51) Protótipo da segunda camisola (frente): manga raglan

Esse aspecto foi decisivo na escolha da solução, uma vez que interfere com o quinto requisito. Partindo do princípio que ambas seriam igualmente viáveis do ponto de vista tecnológico, optou- se pela solução que parece superior em termos de conforto, nomeadamente a segunda.

O aspecto da peça, apesar das limitações existentes relacionadas com aspectos tecnológicos, não terá que se restringir a uma peça branca com eléctrodos cinzentos e uns bolsos com o módulo interior, um objecto que se assemelhe mais a um equipamento médico do que a uma peça de vestuário convencional. Partindo do princípio que a expressão da peça é um factor importante na sua aceitação por parte do utilizador, torna-se necessário reflectir sobre formas de a transformar numa peça de vestuário com a qual o indivíduo se sinta bem não só fisicamente, mas nos campos psicológico e social.