EVALUACIÓN DE RIESGO DE TRASTORNOS MUSCULO …
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EVALUACIÓN DE RIESGO DE TRASTORNOS MUSCULO-ESQUELÉTICOS EN EL BRAZO POR MEDIO DE LA TECNOLGÍA MOTION CAPTURE ANALYSIS JULIÁN ANDRÉS NEGRETE TRABAJO DE GRADO DIRECTOR DANIEL RICARDO SUAREZ, PhD INGENIERO MECÁNICO, INGENIERO BIOMÉDICO PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA INDUSTRIAL BOGOTÁ 2012
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EVALUACIÓN DE RIESGO DE TRASTORNOS MUSCULO-ESQUELÉTICOS EN EL BRAZO POR
MEDIO DE LA TECNOLGÍA MOTION CAPTURE ANALYSIS
JULIÁN ANDRÉS NEGRETE
TRABAJO DE GRADO
DIRECTOR
DANIEL RICARDO SUAREZ, PhD
INGENIERO MECÁNICO, INGENIERO BIOMÉDICO
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
BOGOTÁ
2012
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Resumen
En la actualidad, los trabajadores al realizar sus actividades laborales se encuentran expuestos a
diversos factores de riesgo de tipo físicos, mecánicos, individuales, organizativos o psicosociales
que contribuyen al desarrollo de trastornos musculo esqueléticos. Para el análisis y evaluación de
los factores físico-mecánicos existen diversos métodos, los cuales permiten obtener mediciones
del movimiento del cuerpo como son: los métodos por observación simple (OCRA, JSI, entre
otros), de observación avanzada (Captura y análisis de movimiento por medio de video) y métodos
directos de medición (electro-goniometría, inclinómetros, entre otros).
Este estudio consiste, en la implementación y validación del método de captura y análisis de
movimiento por medio de video (método propuesto) comparándolo con un método de medición
de referencia (esto fue, electro-goniometría) durante la evaluación ergonómica de la tarea de
corte manual de rosas; buscando determinar si ¿Es posible la evaluación de carga física de las
extremidades superiores usando captura y análisis de movimiento por medio de video?, y
adicionalmente, ¿qué restricciones y suposiciones deben hacerse para aplicar la herramienta
correctamente?. Concluyendo que puede considerarse como una herramienta de observación
avanzada y puede servir para realizar evaluaciones ergonómicas. Los factores de riesgo conocidos
como físicos o mecánicos (movimientos repetitivos) se pueden medir de manera fiable a través de
esta herramienta; sin embargo, ésta tecnología presenta igualmente restricciones, por ejemplo: la
metodología se aplica a una tarea simulada sin tener en cuenta condiciones ambientales ni
factores de riesgo de tipo individual, psicosociales, y no evalúa las cargas de fuerza de la tarea.
Esta metodología se propone entonces como un complemento a las evaluaciones realizadas para
una determinada tarea.
Para la implementación y validación se realizó la simulación de la tarea de corte manual de flores
teniendo en cuenta factores como: altura del participante (clasificados como Bajos, Medianos y
Altos); diferentes alturas de corte (120 cm y 180 cm); distintas condiciones de luz (nivel de luz Baja
y alta) y diferentes tipos de marcadores (blancos, amarillos fluorescentes y brillantes). Se
evidenció que existe una correlación alta entre el método propuesto y el estándar (ρ= 0,98) en
términos de las siguientes variables: ángulo de flexión del codo medido con el método propuesto
y medido con el método de referencia. La evaluación ergonómica de la tarea concluyó que es
posible el desarrollo de tendinitis del manguito rotador a largo plazo, debido a la existencia de un
factor de riesgo por repetición y por posturas extremas. Esto es, el codo repetidamente supera la
altura del hombro, y la duración total de ésta posición durante la tarea supera el 50% de la
duración de la misma.
Futuros usos de la herramienta podrían incluir análisis de patrones de movimiento de población de
personas con limitaciones de movimientos de sus extremidades, análisis de movimiento humano
en áreas como medicina, deportes y en procesos de manufactura, donde se podría analizar y
monitorear líneas de ensambles y máquinas de producción para detectar ineficiencias o mal
funcionamientos (en muchas de estas se requeriría de cámaras de video del alta velocidad).
3
ÍNDICE
Resumen .............................................................................................................................................. 2
ÍNDICE .................................................................................................................................................. 3
LISTA DE FIGURAS................................................................................................................................ 5
LISTA DE TABLAS.................................................................................................................................. 6
GLOSARIO ............................................................................................................................................ 8
CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 9
1.1 Descripción de problema .......................................................................................................... 9
1.2 Propósito del estudio – Pregunta de investigación ................................................................... 9
1.3 Objetivos ................................................................................................................................. 10
1.4 Importancia del estudio .......................................................................................................... 10
1.5 Alcance del estudio ................................................................................................................. 11
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO ......................................................................................................... 12
2.1 Trastornos músculo-esqueléticos laborales ............................................................................ 12
2.1.1 Manguito rotador ............................................................................................................. 12
2.2 Factores de Riesgo de desarrollo de Trastornos Músculo-Esqueléticos ................................. 12
2.2.1 Factores de Riesgo Físicos ................................................................................................ 13
2.5. Métodos de medición de factores de riesgo.......................................................................... 14
2.5.1 Métodos basados en Auto-informes ................................................................................ 14
2.5.2 Técnicas Observacionales Simples (Simpler observational techniques) .......................... 14
2.5.3 Técnicas Observacionales Avanzadas .............................................................................. 15
2.5.4 Métodos directos de medición ........................................................................................ 16
2.6. Ventajas y desventajas métodos observación ....................................................................... 17
CAPÍTULO III: MÉTODOS Y METODOLOGÍA ....................................................................................... 18
3.1 Metodología para la obtención de datos ................................................................................ 18
3.1.1 Herramientas .................................................................................................................... 19
3.1.2 Montaje ............................................................................................................................ 20
3.1.3 Calibración ........................................................................................................................ 24
3.1.4 Indicar e Instruir ............................................................................................................... 24
3.1.5 Simulación ........................................................................................................................ 25
4
3.1.6 Obtención de datos .......................................................................................................... 27
3.2 Metodología para el tratamiento de los datos ....................................................................... 27
3.2.1 Conversión de datos para la validación entre métodos ................................................... 27
3.2.2 Conversión de datos para el análisis ergonómico de la tarea .......................................... 28
3.3 Metodología para el análisis de datos .................................................................................... 29
3.3.1. Metodología para la evaluación y validación del método propuesto ............................. 29
3.3.2 Metodología para el análisis de la tarea .......................................................................... 30
3.4 Limitaciones en el desarrollo de la metodología .................................................................... 30
CAPÍTULO IV: RESULTADOS ............................................................................................................... 30
4.1. Resultados relativos a la precisión y validación del método propuesto ................................ 30
4.1.1 Error de las mediciones realizadas con el método propuesto (VT) ................................. 32
4.1.2 Efecto del nivel de luz sobre la diferencia de las mediciones entre ambos métodos ..... 33
4.1.3 Efecto de la altura de corte y de la altura del participante .............................................. 35
4.2 Resultados para el análisis ergonómico de la tarea ................................................................ 37
4.2.1. Análisis inclinación del tronco ......................................................................................... 37
4.2.2. Análisis flexión-extensión del hombro ............................................................................ 41
4.2.3. Análisis abducción-aducción del hombro ....................................................................... 44
CAPITULO V: DISCUSIÓN ................................................................................................................... 48
5.1. Discusión sobre la precisión y validación del método propuesto .......................................... 48
5.2. Discusión sobre la tarea de corte manual de rosas ............................................................... 49
CAPÍTULO VI: CONCLUSIONES ........................................................................................................... 55
CAPÍTULO VII: RECOMENDACIONES .................................................................................................. 58
AGRADECIMIENTOS........................................................................................................................... 61
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................................... 59
APÉNDICES .......................................................................................................................................... 7
5
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Metodología obtención de datos. ...................................................................................... 18
Figura 2. Configuración del banco de pruebas para cortes a 180 cm y 120 cm. .............................. 19
Figura 3. Estructura de calibración. ................................................................................................... 21
Figura 4. Diagrama de la disposición de cámaras de video y banco de pruebas en laboratorio. ..... 22
Figura 5. Posicionamiento de marcadores en el cuerpo, basado en la configuración dada por
(Vicon, UK, 1984). .............................................................................................................................. 23
Figura 6. Voluntario con marcadores sobre el cuerpo (prueba 51): Vista cámara 1 (izquierda) y
cámara 2 (derecha) ........................................................................................................................... 25
Figura 7. Factores y niveles del estudio ............................................................................................ 26
Figura 8. Flexión codo durante simulación corte de flores (corte a 120 cm).................................... 31
Figura 9. Media de la diferencia de las mediciones entre ambos métodos. .................................... 33
Figura 10. Grafica de medias agrupadas por tipo de marcador. ....................................................... 34
Figura 11. Media de la diferencia absoluta de mediciones con VT y EGM. ...................................... 35
Figura 12. Sentido de la inclinación del tronco, marcadores STRN y CLV. ........................................ 38
Figura 13. Movimiento de Flexión y extensión del hombro con marcadores HOMI y CODI2
[Namdari et al, 2011]. ....................................................................................................................... 42
Figura 14. Medias de ángulos de flexión de hombro agrupada por altura de corte y participante. 42
Figura 15. Diagrama de cajas ángulo flexión hombro discriminado por la altura de corte. ............. 43
Figura 16. Diagrama de cajas flexión del hombro agrupadas por altura de corte/participante....... 44
Figura 17. Abducción (ángulos positivos) y aducción (ángulos negativos) del hombro [Namdari et
al, 2011]. ............................................................................................................................................ 45
Figura 18. Diagrama de medias del ángulo de abducción-aducción del hombro. ............................ 46
Figura 19. Diagrama de cajas ángulo de abducción-aducción del hombro. ..................................... 47
Figura 20. ROM de la extremidad superior en cortes a 180 cm en participantes altos. Línea roja:
ángulo máximo promedio. ................................................................................................................ 50
Figura 21. ROM de la extremidad superior en cortes a 180 cm en participantes medianos. ........... 51
Figura 22. ROM de la extremidad superior en cortes a 180 cm en participantes bajos. .................. 51
Figura 23. ROM de la extremidad superior en cortes a 120 cm en participantes altos. ................... 52
Figura 24. ROM de la extremidad superior en cortes a 120 cm en participantes medianos. ........... 52
Figura 25. ROM de la extremidad superior en cortes a 120 cm en participantes bajos. .................. 53
6
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Principales Factores de Riesgo relacionados con los TME. ................................................. 13
Tabla 2. Factores de riesgo físico más importantes y porcentaje de trabajadores expuestos. ........ 14
Tabla 3. Ejemplo de métodos observacionales simples. ................................................................... 15
Tabla 4. Listado de algunas técnicas observacionales avanzadas. .................................................... 16
Tabla 5. Ejemplo de algunos métodos directos. ............................................................................... 16
Tabla 6. Desventajas y ventajas del método de observación avanzada basado en video ................ 17
Tabla 7. Participación en las pruebas. ............................................................................................... 19
Tabla 8. Coordenadas de posición de los marcadores del cubo de calibración (mm). ..................... 21
Tabla 9. Configuración de la disposición de los marcadores ............................................................ 23
Tabla 10. Listado de variables. .......................................................................................................... 25
Tabla 11. Tratamientos. .................................................................................................................... 26
Tabla 12. Estadísticos descriptivos. ................................................................................................... 31
Tabla 13. Correlaciones ..................................................................................................................... 31
Tabla 14. Configuración de casos para las pruebas. ......................................................................... 32
Tabla 15. Media y Desviación estándar ROM máximo 3 mediciones repetidas (flexión del codo) .. 32
Tabla 16. ANOVA 3^2 (2 Factores con 3 niveles). ............................................................................. 33
Tabla 17. Comparaciones múltiples Diferencia Mínima significativa (DMS). ................................... 34
Tabla 18. Análisis de varianza Pruebas de los efectos inter-sujetos. ................................................ 36
Tabla 19. Comparaciones múltiples. ................................................................................................. 36
Tabla 20. Subconjuntos homogéneos. Discrepancia (absoluta) entre mediciones con VTR y EGM. 37
Tabla 21. IC para la Diferencia (absoluta) entre mediciones con VT y EGM. .................................... 37
Tabla 22. IC de la media de la inclinación del tronco. ....................................................................... 38
Tabla 23. Desviación estándar de la inclinación del tronco. ............................................................. 39
Tabla 24. Participante Altura. ............................................................................................................ 39
Tabla 25. Desviación estándar de los ángulos de inclinación / Altura. ............................................. 39
Tabla 26. Estadísticos descriptivos. ................................................................................................... 40
Tabla 27. Prueba de Kolmogorov-Smirnov para una muestra. ......................................................... 40
Tabla 28. Prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis. ........................................................................ 41
Tabla 29. Prueba Kruskal-Wallis para ángulo de inclinación tronco. ................................................ 41
Tabla 30. ANOVA para la Flexión extensión del hombro. ................................................................. 43
7
Tabla 31. Comparaciones múltiples DMS ángulos de flexión del hombro. ...................................... 43
Tabla 32. Porcentaje de tiempo con el brazo en flexión >90° en el corte de rosa a 180 cm. ........... 44
Tabla 33. Media de los Ángulos Abducción Hombro agrupados por la altura del Participante. ...... 45
Tabla 34. Intervalo de confianza para la media del ángulo de abducción del hombro. ................... 46
Tabla 35. Prueba de comparaciones múltiples de media del ángulo abducción del hombro. ......... 47
APÉNDICES
ANEXO 1. PROTOCOLO DE RECOLECCIÓN DE DATOS
ANEXO 2. CONSENTIMIENTO INFORMADO DE PARTICIPACIÓN
ANEXO 3. GUÍA PRÁCTICA PARA REALIZACIÓN DEL MONTAJE DE CAMARAS, RASTREO Y
CALIBRACIÓN DEL SISTEMA MAXTRAQ EN LABORATORIO
ANEXO 4. MANUAL MÁX TRAQ
ANEXO 5. TUTORIAL MAXTRAQ 2D/3D
ANEXO 6. FORMATO DATOS DEL PARTICIPANTE
ANEXO 7. DEMOSTRACIÓN DE LA FORMULA USADA PARA CALCULO DE ÁNGULOS
8
GLOSARIO
Ergonomía: Estudio de datos biológicos y tecnológicos aplicados a problemas de mutua
adaptación entre el hombre y la máquina y/o su entorno de trabajo.
MaxTRAQ 2D (Innovision Systems, EE.UU, 2010): programa que actúa como digitalizador manual
y automático, y que puede usarse para extraer propiedades cinemáticas de archivos estándar AVI.
Incluye herramientas que permite las mediciones 2D de variables tales como ángulos, distancias,
velocidades. Los datos digitalizados pueden exportarse como archivos ASCII para posteriores
análisis. Con MaxTRAQ se puede crear archivos AVI que incluya todos los puntos digitalizados y la
toma de video sincronizado con múltiples videocámaras.
MaxTRAQ 3D (Innovision Systems, EE.UU, 2010): módulo adicional de MaxTRAQ 2D el cual
permite tomar datos de movimientos 3D de dos a cuatro imágenes de video. Cada grabación de
video debe ser digitalizada y rastreada en 2D antes que se pueda llevar a cabo la transformación
en 3D.
Método de Referencia: método directo de medición específicamente Electro-Goniometría. Se
asume que el método de referencia arroja la medición más fiable posible y sirve para validar el
método propuesto.
Método Propuesto: método de observación avanzada basada en video utilizada para tomar
mediciones de variables cinemáticas las cuales sirven como fuente de información para el
posterior análisis ergonómico de una tarea. Específicamente se hace uso de una herramienta
computacional soportada en la tecnología de captura y análisis de movimiento (Motion Capture
Analysis) a través de videos.
Motion Capture Analysis (Mocap): concepto usado en la biomecánica para describir la
recopilación y análisis de datos de cualquier tipo de movimiento bidimensional (2D) o
tridimensional (3D) [Garrido et al., 2006].
Video Tracking (VT): consiste en la captura y análisis de movimientos, haciendo uso de
rastreadores y analizadores de movimiento tridimensionales (3D) los cuales, con los avances en la
tecnología informática, se han vuelto más sofisticados y se han aplicado en diversas áreas del
conocimiento [Henmi, 2006]. Los datos se obtienen de cámaras de video, VCR, dispositivos
magnéticos o mecánicos y son procesados con el fin de calcular desplazamientos lineares y
angulares, velocidades, aceleraciones, etc. Esta información puede ser usada para cuantificar,
analizar y mejorar patrones de movimientos en una gran variedad de aplicaciones [Garrido et al.,
2006].
9
CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN
1.1 Descripción del problema
Las personas al realizar su actividad laboral en determinadas condiciones pueden estar expuestas
a factores de riesgo que conllevan al desarrollo de problemas y/o desordenes de salud, los cuales,
no solo les causan dolor y sufrimiento, sino que también imponen una carga financiera innecesaria
en el individuo y en la industria [Freivalds, 2011].
Dentro de estos desordenes o enfermedades profesionales se encuentran las relacionadas con los
trastornos musculo-esqueléticos, las cuales son ocasionadas por distintos y variados agentes de
riesgos; entre los cuales se han identificado factores de tipo físico-mecánico,
psicosocial/organizacional e individual [Geoffrey, 2005].
Son éstos factores de riesgos y la creciente importancia de la ergonomía en ambientes laborales,
los que han hecho necesaria la utilización de herramientas, métodos y/o tecnologías que permitan
una medición y evaluación idónea y objetiva de las condiciones (factores) de riesgo de las
actividades o tareas que realizan los trabajadores. Para la evaluación de éstas actividades, algunos
de los métodos más utilizados son la valoración funcional y la evaluación de la tarea mediante el
uso de métodos de observación por cuestionarios o auto-reportes.
Debido a que los datos obtenidos utilizando éstos métodos son subjetivos, estáticos y no analíticos
ya que son evaluaciones realizadas a criterio del observador [Henmi, 2006] y con el crecimiento de
la tecnología y la informática, surge la necesidad de hacer uso de herramientas que permitan una
mayor precisión en la evaluación de éstos factores de riesgo; por lo cual el presente trabajo de
grado se centra en el uso de rastreadores ópticos de movimientos tridimensionales (tecnología
basada en captura y análisis de movimiento por medio de videos) los cuales son aplicados en
diversos campos como el análisis de marcha, la infografía y la animación computarizada.
1.2 Propósito del estudio – Pregunta de investigación
Propósito
El propósito del presente estudio es evaluar la fiabilidad de utilizar la captura y análisis de
movimiento por medio de video (video tracking) en las tareas que involucren el uso de las
extremidades superiores y tronco para realizar una valoración de la existencia de posibles riesgos
físicos desde un enfoque ergonómico; además, se pretende por medio del estudio de una tarea
específica, establecer un método para capturar analítica y cuantitativamente los movimientos y
poder realizar un análisis ergonómico y evaluar la validez y pertinencia de estas mediciones.
Pregunta de investigación
¿Es posible la evaluación de carga física de las extremidades superiores usando captura y análisis
de movimiento por medio de video?, y adicionalmente, ¿qué restricciones y suposiciones deben
hacerse para aplicar la herramienta correctamente?
10
1.3 Objetivos
El objetivo general del presente estudio es evaluar los factores de riesgos relacionados a las cargas
físicas de trabajo en el brazo por medio de la simulación de una tarea específica y evaluar la
idoneidad de la captura y análisis de movimiento por medio de video como herramienta útil en la
evaluación de carga física.
Este doble objetivo se alcanzará por medio del desarrollo de los siguientes objetivos específicos:
Definir el aporte ergonómico del uso de la tecnología de captura y análisis de movimiento
por medio de video.
Caracterizar la tecnología y su aplicación en la evaluación de la exposición a factores de
riesgos ergonómicos.
Identificar, analizar y definir tipos de actividades (tareas) para las cuales el uso de
herramientas basadas en tecnologías de captura y análisis de movimiento por medio de
videos sea oportuna para la evaluación ergonómica.
Analizar, diseñar y ejecutar un experimento para la evaluación del riesgo físico de una
tarea seleccionada haciendo uso de la herramienta de video tracking.
En cuanto al análisis, diseño y ejecución del experimento se proponen los siguientes sub-objetivos:
- seleccionar y definir la investigación: el trastorno musculo-esquelético a estudiar, las
variables a medir y la metodología de obtención y análisis de datos.
- Validar el uso de la metodología propuesta para la toma de mediciones cinemáticas del
cuerpo contra un método de medición directa (Electro-goniometría) como medida de
referencia.
- Evaluar desde el punto de vista ergonómico, la carga física en extremidades superiores con
la captura y análisis del movimiento del brazo en la realización de la tarea.
1.4 Importancia del estudio
Evaluar la tarea de corte de rosas y sus factores de riesgo físico de una manera más precisa y
objetiva en comparación a los métodos tradicionales de evaluación ergonómica (observación
simple o auto-reportes) por medio de una metodología que involucre el uso de la tecnología
captura y análisis de movimiento basada en video.
El aporte en el ámbito académico/científico es de gran importancia en el presente estudio, ya que
pretende documentar la identificación efectiva y acertada del tipo de actividades y las condiciones
para las cuales la metodología ergonómica propuesta es aplicable para la medición de factores de
riesgo de trastornos musculo esqueléticos ocasionados por la exposición a cargas.
11
1.5 Alcance del estudio
Aunque la captura y análisis de movimiento por video puede ser utilizada en un gran número de
actividades y estudios, este proyecto se enfoca en el uso de dicha tecnóloga para la cuantificación
de la carga física en una actividad laboral específica con alta demanda física: el corte de rosas. Esta
tarea fue seleccionada para su estudio ergonómico por la gran incidencia de enfermedades o
lesiones osteomusculares en el miembro superior de la población trabajadora [Berrio, 2011]
[Valero, 2007] [Barrero, 2009]. Aunque la implementación y validación de esta herramienta de
medición es de importancia para la actividad a analizar, se espera que al estudiar y establecer las
limitaciones de la herramienta sea posible conocer hasta que punto la misma puede ser usada en
otras actividades y bajo qué condiciones de prueba.
12
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
A continuación se presentan aquellos conceptos fundamentales para una mayor comprensión y
acercamiento al estudio realizado para quienes no están familiarizados con los trastornos músculo
esquelético, los factores de riesgo y los métodos de evaluación existentes asociados a estos
trastornos.
2.1 Trastornos músculo-esqueléticos laborales
Los Trastornos músculo-esqueléticos (TME) de origen laboral son, según la Agencia Europea para
la Seguridad y la Salud en el Trabajo [2007], alteraciones que sufren estructuras corporales como
los músculos, articulaciones, tendones, ligamentos, nervios, huesos y el sistema circulatorio,
causadas o agravadas fundamentalmente por el trabajo y los efectos del entorno en el que éste se
desarrolla. Los TME afectan a la espalda (especialmente en la zona lumbar) y al cuello; los
hombros, las extremidades superiores y las extremidades inferiores.
Los desordenes músculo-esqueléticos se clasifican dependiendo de la parte del cuerpo o del tejido
afectado. Entre los más comúnmente estudiados, que afectan las extremidades superiores, son el
síndrome de túnel del carpo, la enfermedad de Quervain, la epicondilitis lateral y medial, el
manguito rotador, entre otros [Berrio, 2011] los cuales se encuentran asociados a la realización de
trabajos manuales repetitivos.
2.1.1 Manguito rotador
El manguito de los rotadores es una estructura que está formada por cuatro tendones: supra-
espinoso, subescapular, infra-espinoso y redondo menor. El tendón supra-espinoso por su
ubicación es el que más se lesiona cuando se desliza debajo del acromion con ciertos movimientos
del hombro [Valero et. al., 2007].
Los obreros que utilizan mucho sus hombros, suelen padecer lesiones del manguito de los
rotadores debido a la naturaleza física de sus actividades las cuales van dañando gradualmente el
tendón. Una lesión del manguito de los rotadores se puede producir por: usar el brazo para
amortiguar una caída, caerse sobre el brazo, levantar un objeto pesado, labores manuales como
pintar, enyesar paredes, barrer hojas o limpiar la casa, levantar el brazo por encima del nivel del
hombro y/o cabeza en forma repetida [Valero et. al., 2007].
2.2 Factores de Riesgo de desarrollo de Trastornos Músculo-Esqueléticos
Los principales factores de riesgos relacionados al desarrollo de trastornos musculo esqueléticos
(TME) identificados en la literatura científica se presentan en la siguiente tabla (ver Tabla 1).
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Tabla 1. Principales Factores de Riesgo relacionados con los TME.
FACTOR DE RIESGO GENERAL
FACTOR DE RIESGO ESPECIFICO
DETALLE
Factores físicos
Aplicación fuerza Aplicación de fuerza, como por ejemplo, el levantamiento, el transporte, la tracción, el empuje y el uso de herramientas.
Movimientos repetitivos Altos niveles de repetitividad en el trabajo (ciclos de trabajo de menos de 30 segundos), elevada frecuencia de la repetitividad se asocia con una alta prevalencia de los desórdenes músculo-esqueléticos
Posturas Posturas forzadas y estáticas, como ocurre cuando se mantienen las manos por encima del nivel de los hombros o se permanece de forma prolongada en posición de pie o sentado.
Presión Presión directa sobre herramientas y superficies.
Temperatura Entornos fríos o excesivamente calurosos.
Iluminación Iluminación insuficiente que, entre otras cosas, puede causar un accidente.
Ruido Niveles de ruido elevados que pueden causar tensiones en el cuerpo.
Factores organizativos y psicosociales
Nivel exigencia Trabajo con un alto nivel de exigencia, falta de control sobre las tareas efectuadas y escasa autonomía.
Insatisfacción Bajo nivel de satisfacción en el trabajo.
Monotonía Trabajo repetitivo y monótono a un ritmo elevado.
Falta de apoyo Falta de apoyo por parte de los compañeros, supervisores y directivos
Factores individuales
Historial médico Se refiere a la predisposición y/o antecedentes relativos a la salud del trabajador para desarrollar un problema de TME
Capacidad física Relacionado con la capacidad física intrínseca del trabajador que combinado a una determinada actividad laborar puede influenciar en la aparición de TMEs
Edad Trabajadores de edad avanzadas podrían estar más expuestos a desarrollar problemas de TME
Obesidad Trabajadores con problemas de obesidad podrían estar más expuesto a desarrollar TME
Tabaquismo Trabajadores con problemas de tabaquismo podrían estar más expuesto a desarrollar TME
Autor: Julián Negrete
Fuente: [UPV, 2012] <http://www.ergonautas.upv.es/art-tech/tme/TME%20indice.htm>
Según afirma la Agencia Europea para la Seguridad y la Salud en el Trabajo [2007] muchos TME
pueden prevenirse mediante intervenciones ergonómicas que modifiquen los puestos y lugares de
trabajo a partir de la evaluación de los factores de riesgo. Sin embargo, para que la adaptación de
los puestos y de las condiciones de trabajo resulte efectiva, será básico conocer qué riesgos
influyen realmente en el desarrollo de los diferentes TME, objetivo éste de un gran número de
investigaciones.
2.2.1 Factores de Riesgo Físicos
Los factores de riesgo físico, son la principal causa para desarrollar trastornos musculo-
esqueléticos, y de acuerdo a [Díez de Ulzurrun et al., 2007], los riesgos físicos a los que más están
expuestos los trabajadores son las posturas forzadas y los movimientos repetitivos, seguidos de la
manipulación de cargas y la realización de fuerzas importantes (ver tabla 2).
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Tabla 2. Factores de riesgo físico más importantes y porcentaje de trabajadores expuestos.
FACTORES FÍSICOS % REPORTADO
Posturas forzadas 38%
Movimientos repetitivos 37%
Manipulación de cargas 15%
Fuerzas importantes 15% Autor: José Antonio Diego-Más; Sabina Asensio Cuesta, 2007.
Fuente: [Díez de Ulzurrun et al, 2006].
2.5. Métodos de medición de factores de riesgo
Algunos estudios destinados a identificar y cuantificar factores de riesgo asociados con los TME
han dado lugar a métodos de evaluación ergonómica actualmente utilizados por los ergónomos
como herramientas para el rediseño de puestos de trabajo que prevengan los TME, se destacan
los estudios sobre la manipulación manual de cargas, el mantenimiento de posturas forzadas y
sobre movimientos repetitivos de [Moore et al., 1995].
Los expertos han definido tres grandes familias de métodos para evaluar los factores de riesgo a
los que están expuestos los trabajadores para el desarrollo de TME, las cuales son:
- Métodos de Auto-Informe
- Métodos Observacionales (simples y avanzados)
- Métodos directos de medición
2.5.1 Métodos basados en Auto-informes
Incluyen aquellos métodos donde los mismos trabajadores se encargan de recopilar datos sobre la
exposición de los puestos de trabajo para factores de riesgo físicos y psicosocial por medio de
técnicas que incluyen diarios de trabajadores, entrevistas y cuestionarios.
Generalmente la recolección de datos se hace por medio de registros escritos: información
relacionada con variables demográficas, síntomas reportados incluyendo el dolor e incomodidad
postural, y/o niveles de esfuerzo subjetivo [Geoffrey, 2005].
2.5.2 Técnicas Observacionales Simples (Simpler observational techniques)
Este tipo de métodos consisten en el registro de manera sistemática, de la exposición a factores de
riesgo en el puesto de trabajo para ser evaluada por un observador y registrada en formatos. Los
métodos observacionales simples más conocidos son: OWAS, OCRA, JSI, REBA y RULA:
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Tabla 3. Ejemplo de métodos observacionales simples.
TÉCNICA CARACTERÍSTICA PRINCIPAL FUNCIÓN
OWAS Muestreo de tiempo para posturas y fuerzas corporales
Registro y análisis de la postura de todo el cuerpo
OCRA Mediciones para postura del cuerpo y fuerza para tareas repetitivas
Evaluación de puntuación integrada para diversos tipos de trabajos
The Job Strain Index (JSI)
Índice combinado de 6 factores de exposición para tareas de trabajo
Evaluación de riesgo para desordenes en extremidad superior distal
REBA Categorización de las fuerzas y posturas del cuerpo, con niveles de acción para la evaluación
Evaluación de cuerpo entero para tareas dinámicas
RULA Categorización de las posturas del cuerpo y de la fuerza, con niveles de acción para la evaluación
Evaluación de la parte superior y de las extremidades
Autor: Guangyan Li A & Peter Buckle, 2010.
Fuente: European Institute of Health and Medical Sciences, University of Surrey.
2.5.3 Técnicas Observacionales Avanzadas
Existen un gran número de técnicas observacionales basadas en video usadas para evaluar la
variación de postura de los segmentos corporales en actividades con una elevada exigencia
dinámica, este tipo de métodos registran (graban) datos, ya sea en video o por computadora, los
cuales son posteriormente analizados de manera objetiva utilizando un software especializado.
Las variaciones posturales del trabajador se graban en tiempo real para un periodo de trabajo
representativo, y distintos segmentos articulares pueden ser analizados de forma simultanea.
Varias dimensiones pueden ser determinadas, tales como la distancia de movimiento, los cambios
angulares, las velocidades y las aceleraciones [Geoffrey, 2005].
El análisis puede incluir el uso de modelos biomecánicos que representan el cuerpo humano como
un conjunto de vínculos (eslabones) articulados en una cadena cinética y utiliza datos
antropométricos, posturales y de la carga en la mano para calcular los momentos y las fuerzas
inter-segméntales. Estos modelos varían en complejidad, desde modelos bidimensionales
estáticos hasta modelos dinámicos tridimensionales [Geoffrey, 2005].
Algunas de las técnicas más utilizadas pertenecientes a la familia de métodos observacionales
avanzados son el Video Analysis o Motion Capture Analysis, SIMI Motion y Biomechanical models;
cuyas principales características y finalidad se encuentran resumidas en la Tabla 4.
16
Tabla 4. Listado de algunas técnicas observacionales avanzadas.
TÉCNICA PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS FUNCIONES
Video Analysis
Muestreo de tiempo de películas de video y adquisición computarizada de datos tanto para la postura y la fuerza
Evaluación de postura de la mano/dedos
Grabaciones analógicas de datos sincronizados con las imágenes de vídeo
Diversas tareas manuales
Método observacional de tres ejes basado en video para la cuantificación de la exposición
Estimación computarizada de la repetitividad, posturas corporales, fuerza y velocidad
Video basado en la grabación de la postura de la extremidad superior
Valoración de tareas dinámicas y estáticas
Captura video digital y análisis de posturas del cuerpo
Medición de ángulos del tronco y de velocidades angulares
SIMI Motion Análisis basado en vídeo de movimiento de tres dimensiones
Evaluación de movimiento dinámico de la parte superior del cuerpo y las extremidades
Biomechanical models
Representación de segmentos vinculados del cuerpo humano
Estimación de exposiciones internas en la ejecución de tareas
Autor: Guangyan Li A & Peter Buckle, 2010.
Fuente: European Institute of Health and Medical Sciences, University of Surrey.
2.5.4 Métodos directos de medición
Pueden suministrar gran cantidad de datos y variables de exposición de alta precisión. Se basan en
el uso de sensores que se fijan directamente sobre el sujeto para la medición de los factores de
riesgo. Algunos ejemplos se muestran en Tabla 5. Van desde simples dispositivos portátiles para la
medición de la amplitud del movimiento de articulaciones hasta goniómetros electrónicos que
proporcionan registros continuos del movimiento a través de las articulaciones durante la
realización de una tarea.
Tabla 5. Ejemplo de algunos métodos directos.
TÉCNICA PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS FUNCIONES
Electro Goniómetro
Goniómetros electrónicos de plano sencillo o doble y torsiómetros para registrar la postura de las articulaciones.
Medición de los desplazamientos angulares de la postura de las extremidades superiores.
Inclinómetros Acelerómetros de tres ejes que registran el movimiento en dos grados de libertad con referencia a la línea (eje) de gravedad.
Medición de posturas y movimiento de la cabeza, cuello y extremidades superiores.
Body Posture Scanning Systems
Registro óptico, sonoros o electromagnético de marcadores sobre segmentos corporales.
Medición de desplazamientos, velocidades y aceleraciones de segmentos corporales.
EMG Registro de la actividad mioeléctrica de la ejercitación muscular.
Estimación de la variación en la tensión muscular y aplicación de fuerza.
Medición de Fuerza
Mouse de computador con sensores de registro de fuerza aplicada al lado y al botón.
Determinación de las exposiciones de fuerza de los dedos.
CyberGlove Guante ligero que incorpora 22 sensores de movimiento y sensores de presión Uniforme.
Medición del movimiento de la muñeca, mano y dedos con presión de agarre superpuesta.
Autor: [Guangyan Li A & Peter Buckle, 2010].
Fuente: European Institute of Health and Medical Sciences, University of Surrey.
La fijación al cuerpo, así como el posicionamiento de los goniómetros presentan muchos
problemas. El tejido blando del cuerpo hace que la posición de los acoples, con relación al cuerpo,
cambie a medida que el movimiento se produce. Incluso sin estos cambios, la alineación de los
goniómetros con las articulaciones del cuerpo es dificultosa. Esto es especialmente cierto para
articulaciones con múltiples grados de libertad, como el hombro.
17
2.6. Ventajas y desventajas métodos observación
Por medio de una matriz DOFA, se analizan y se comparan las bondades y limitaciones de los
métodos de observación avanzada, basadas en video (captura y rastreo de movimiento) respecto a
los métodos de evaluación ergonómica por auto-informes de observación simple y de medición
directa. La finalidad de esta matriz DOFA, es caracterizar los sistemas de rastreo y captura de
movimiento (Mocap) enmarcados en un enfoque para el estudio y evaluaciones ergonómicas.
Tabla 6. Desventajas y ventajas del método de observación avanzada basado en video
DOFA - Captura y análisis de movimiento por medio de video
DEBILIDADES Y AMENAZAS MÉTODO PROPUESTO
El número de factores de riesgo medidos (evaluados) se limita a aquellos de tipo físicos (repetitivos y posturas forzadas).
Para algunos tipos de trabajos puede ser dificultoso tomar las mediciones y aplicar el método en un ambiente real de trabajo (por desplazamientos, localización) debido a las perturbaciones causadas. Podría ser más adecuado para uso de registro y análisis de tareas simuladas.
Podrían no ser tan económicos ni prácticos para su uso en una amplia gama de lugares de trabajo respecto las técnicas observacionales simples. Y podrían ser menos sencillo de aplicar respecto a los métodos de auto reportes.
Las mediciones pueden ser menos precisas respecto a las obtenidas por métodos de mediciones directas.
La herramienta requiere de marcadores que pueden ser más invasivos respecto a los métodos de auto-informes y de observación simple.
Se requiere de un software especializado. Los costos de los sistemas pueden ser sustanciales (respecto a los métodos por auto informes o de observación simple), y requieren de apoyo técnico de personal altamente capacitado y con competencias específicas para su correcto funcionamiento y aplicación.
Los métodos directos pueden suministrar mayores cantidades de datos de alta precisión de variables de exposición respecto a los métodos de observación avanzada.
OPORTUNIDADES Y FORTALEZAS MÉTODO PROPUESTO (VT)
Puede realizarse un análisis objetivo de los datos capturados en videograbaciones permitiendo la medición de variables cuantitativas.
Mayor precisión en la medición de variables respecto a los métodos de auto reporte y de observación simple.
La medición en algunas situaciones de trabajo que no impliquen desplazamientos elevados y que se realicen en un ambiente susceptible a las adaptaciones de luz requeridas, podría llevarse a cabo en los lugares de trabajos.
La medición a la exposición al factor de riesgo no se deja a la percepción del trabajador (u observador) que puede ser imprecisa y poco fiable (como es el caso de los métodos observacionales simples o más aún en métodos de auto informes). No se presentan dificultades en la obtención de datos derivados del nivel de alfabetismo de los trabajadores, comprensión o de la interpretación como puede ser el caso de los auto informes.
Menores tamaños de muestra son requeridos para asegurar que los datos recolectados sean representativos respecto a los métodos de auto-informes.
Las variaciones posturales del trabajador pueden grabarse en tiempo real para un periodo de trabajo representativo, y varios segmentos articulares pueden ser analizados de manera simultánea.
El método puede ser aplicable a un amplio rango de situaciones de trabajo, Podría aplicarse a diversas tareas que involucran el movimiento de extremidades superiores.
Varias dimensiones pueden ser determinadas, tales como la distancia de movimiento, los cambios angulares, las velocidades y las aceleraciones de diferentes segmentos corporales.
Los métodos de observación simple pueden estar sujetos a intra e inter-variabilidad del observador en la selección entre las diferentes categorías de niveles de exposición, y son más adecuados para la evaluación de trabajos estáticos (mantenimiento de posturas) o repetitivos (de patrón simple).
Los métodos de medición directa requieren de considerable inversión inicial para la compra de equipos, así como los recursos financieros necesarios para cubrir los costos de mantenimiento y el empleo de personal altamente calificado y entrenado para garantizar la efectividad de la operación.
El método puede ser menos invasivo y más sencillo respecto a los método de medición directa.
El método sirve para analizar tareas altamente dinámicas. Autor: Julián Negrete. Fuente: Occupational Medicine Magazine [Guangyan et al, 2010].
18
CAPÍTULO III: MÉTODOS Y METODOLOGÍA
En este capítulo se describen las metodologías usadas para la obtención de los datos, el
tratamiento que se le hacen a los mismos, las pruebas estadísticas utilizadas para la validación de
estos y el análisis de la tarea del corte de rosas.
3.1 Metodología para la obtención de datos
Para la obtención de los datos por medio de video tracking (método propuesto) y electro-
goniometría (método de referencia) se definieron las siguientes actividades (ver Figura 1):
- Contacto con las personas que puedan participar en la simulación de la tarea.
- Configuración y montaje del Banco de Pruebas.
- Calibración del sistema (cámaras y software).
- Instrucción del voluntario sobre su participación en el experimento.
- Posicionamiento de marcadores y el electro-goniómetro en las zonas de interés sobre el
participante.
- Simulación y grabación de la tarea.
- Digitalización de datos.
- Tratamiento y análisis de datos.
Figura 1. Metodología obtención de datos.
Contactar Configurar Banco de Pruebas
Calibrar Sistema
Indicar, Informar, capacitar en participación
Posicionar Marcadores
Simular tarea Recolectar y organizar datos
19
Cada voluntario participará en la prueba de la siguiente manera:
Tabla 7. Participación en las pruebas.
# MOMENTO DE VERDAD* TIEMPO (MIN)
DETALLE
1 Presentación e Instrucción sobre
la tarea 5
Presentación del objetivo del proyecto e Instrucción al voluntario sobre la tarea a ejecutar.
2 Firma del consentimiento
informado 2
El voluntario lee y firma el escrito del consentimiento informado de la participación en el experimento.
3 Alistamiento de instrumentos 5
Los implementos de ambos métodos son instalados sobre el voluntario. Método de referencia: Las placas de Goniómetros son probados e instalados sobre el codo del voluntario. Método propuesto: Los marcadores son ajustados sobre el brazo dominante en el experimento.
4 Adaptación a la tarea 3
Por 3 min el voluntario deberá realizar la tarea, durante este periodo de tiempo no se registrarán o tendrán en cuenta las mediciones. En este momento se realizarán ajustes en caso de ser necesarios para garantizar una buena medición.
5 Ejecución de la tarea 25*
En cada prueba el voluntario deberá realizar el corte ininterrumpido de 8 rosas a una altura de corte de 120cm y de 8 rosas a 180 cm. Cada participante realiza 12 pruebas en total. En esta actividad se registran las respectivas mediciones.
5 Recolección de datos N/A La recolección de datos por el método propuesto (Video tracking) y referencia (Electro-goniómetros) se lleva a cabo simultáneamente y a medida que el voluntario ejecuta la tarea.
Total tiempo teórico de participación
40
*Momento de verdad: actividades puntuales en los que se requiere la participación o intervención del voluntario. * Para determinar la repetitividad de las mediciones del método en algunos participantes se repitieron 3 veces cada prueba.
3.1.1 Herramientas
Para simular en laboratorio el ambiente de trabajo de corte de flores se requiere un banco de
prueba (montaje) cómo se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Configuración del banco de pruebas para cortes a 180 cm y 120 cm.
El montaje está compuesto de un espacio físico (laboratorio de ergonomía), escenario simulado
del ambiente de trabajo, recursos humanos (personas que realizan la simulación de la tarea),
instrumentos de medición (Electro-goniómetro, luxómetro y sistema de Video Tracking),
marcadores y estructura de calibración.
20
Espacio Físico
En cuanto a los requerimientos de espacio físico, este debe ser cerrado e iluminado; además se
debe tener en cuenta el volumen de medición requerido para llevar a cabo la tarea (cómo mínimo
de 230 x 230 x 230 cm), el cual puede pensarse como un espacio rectangular cuyos lados son
paralelos al laboratorio o a las coordenadas de referencias del sistema, y comprende o contiene el
movimiento de los marcadores que son de interés. Este espacio debe permitir ubicar las
videocámaras a una distancia suficiente para filmar todo el volumen [Innovision Systems Ins,
2010].
Recursos humanos
Consisten en siete voluntarios sanos para la simulación de la tarea de corte de flores.
Instrumentos de medición
Los Instrumentos necesarios para la recolección de datos a través del método propuesto de video
tracking son:
- Marcadores (6 blancos, 6 brillantes y 6 reflexivos).
- Videocámaras USB (2).
- Programa informático MaxTRAQ 2D/3D (Innovision Systems Inc, EEUU) (1).
- Trípodes (2).
- Cubo de calibración (1).
Los instrumentos necesarios para la recolección de datos a través del método referencia haciendo
uso del Electro-goniómetro (Biometrics Ltd, UK, 1991) son:
- Pares de placa de Electro-Goniómetros para codo (1).
- Unidad Móvil – Datalink (Biometrics Ltd, UK, 1991) Subject Unit Gwent, NP11 7Hz (1).
- Unidad base – Datalink (Biometrics Ltd, UK, 1991) Base Unit 7.5 v de 750 mA (1).
- Ordenador con sistema operativo Windows XP (1).
Para mayor detalle ver numeral 5.2.2. Instrumentos de medición del Anexo 1. Protocolo de
recolección de datos.
3.1.2 Montaje
Definición del punto de origen
Se selecciona un cubo como estructura de calibración ya que este permite la ubicación de 8
marcadores en los vértices del mismo, garantizando que dichas posiciones se encuentren en
diferentes planos en el espacio; además es de fácil elaboración.
21
El cubo de calibración lo conforman marcadores reflexivos redondos ubicados en cada esquina del
mismo (ver Figura 3). El marcador 1 se configura como el origen del sistema, posicionado a una
altura de 740 mm respecto al suelo (Figura 4).
El cubo de calibración debe llenar entre el 30% al 80% de la vista de cada cámara (para más detalle
ver Anexo 3, 4 y 5).
Figura 3. Estructura de calibración.
A partir del Marcador 1 se asignan las posiciones o coordenadas (en mm) de los restantes 7
marcadores (Tabla 8).
Tabla 8. Coordenadas de posición de los marcadores del cubo de calibración (mm).
MARCADOR X Y Z
1 (origen) 0 0 0
2 572 0 -8
3 572 572 -8
4 0 572 0
5 -8 0 572
6 572 0 552
7 572 572 552
8 -8 572 572 Autor: Julián Negrete
Banco de pruebas
Se debe realizar el montaje del banco de pruebas garantizando las alturas de corte (a nivel del
codo 120 cm ± 5 cm y por encima del hombro a 180 cm ± 5 cm) y la forma del tallo.
Sistema y cámaras
El sistema MaxTRAQ 2D/3D (Innovision Systems Inc, EEUU) es montado en el laboratorio del
Centro de Estudios de Ergonomía de la Pontificia Universidad Javeriana (área aproximada de 650 x
330 cm). Las dos videocámaras deberán ser ubicadas alrededor del lugar donde el participante
realizará la simulación de la tarea (para la medición de las variables en ambas extremidades
superiores, idealmente se debería contar con seis (6) videocámaras). Las videocámaras deberán
estas ubicadas a una altura de 190 cm y 150 cm.
La frecuencia de muestreo de las cámaras se configura a 15 Hz y a una distancia de 3.3 m del
banco de pruebas.
22
Figura 4. Diagrama de la disposición de cámaras de video y banco de pruebas en laboratorio.
Marcadores
En un estudio basado en video tracking, idealmente se deberá posicionar 23 marcadores sobre el
participante: 4 en cabeza, 5 en Tronco y 7 en las extremidades superiores. Sin embargo, teniendo
en cuenta que se dispone solo de dos cámaras y que estos marcadores deben ser visibles durante
todo el tiempo de grabación en cada prueba; los marcadores seleccionados son: CLAV, HOMI,
CODI 1, CODI 2, CODI 3, y STRN (ver Figura 5 y Tabla 9).
23
Figura 5. Posicionamiento de marcadores en el cuerpo, basado en la configuración dada por (Vicon, UK, 1984).
Tabla 9. Configuración de la disposición de los marcadores
NOMBRE DEL MARCADOR
DEFINICIÓN DE LA POSICIÓN MARCADOR RELEVANTES* OPCIONAL
CABFI Cabeza Frontal Izquierda X
CABFD Cabeza Frontal Derecha X
CABAI Cabeza Anterior Izquierda ~ X
CABAD Cabeza Anterior Derecha ~ X
C7 7ma Vertebra Cervical ~
T10 10ma Vertebra Torácica ~ X
CLAV Clavícula X
STRN Esternón X
ESPA Espalda Derecha X
HOMI Marcador Hombro Izquierdo X
BRAI Marcador Brazo Izquierdo X
CODI 1 Inicio brazo izquierdo X
CODI 2 Codo izquierdo X CODI 3 Fin Antebrazo izquierdo X ANTI Marcador Antebrazo Izquierdo X
MUIA Marcador Muñeca Izquierda A ~ X
MUIB Marcador Muñeca Izquierda B ~ X
DEI Dedos Izquierdos X
HOMD Marcador Hombro Derecho
BRAD Marcador Brazo Derecho
CODD Codo Derecho
ANTD Marcador Antebrazo Derecho
MUDA Marcador Muñeca Derecha A X
MUDB Marcador Muñeca Derecha B X
DED Dedos Derechos X
Autor: Julián Negrete * De particular relevancia para el presente estudio ~ Marcadores relevantes pero no tenidos en cuenta puesto que no serían vistos por ambas cámaras (se requería una tercera incluso cuarta cámara de video). Nota: La posición de los marcadores se basa en las designadas por Vicon.
24
Como marcadores, se utilizan bolas de poli estireno de tres (3) tipos: reflexivos fluorescente de
1cm de diámetro; blancos de 2 cm de diámetro; y plateados brillante de 2,5 cm de diámetro).
Electro-goniómetros
Se utiliza un electrodo de goniometría de doble eje (SG110, Biometrics Ltd, UK) posicionado en el
segmento corporal (codo) del participante con el objetivo de obtener las mediciones de flexión-
extensión del codo para posteriormente ser comparadas con las arrojadas por los marcadores
CODI 1, CODI 2 y CODI 3.
En posición de reposo se calibra el sistema de registro ajustando sus entradas de adquisición a
cero mediante el software Datalink System (Biometrics Ltd, UK, 1991) se prueba y se registra la
señal.
Los electrodos se conectan a una unidad liviana que porta el participante la cual cuenta con
amplificadores de instrumentación programables mediante el software de adquisición. Los datos
se transfieren de la unidad del sujeto a la unidad base, mediante un cable de transferencia de
datos RS422. La unidad base se conecta a la computadora de campo por un cable USB. Los datos
se almacenan en la computadora en formato de texto ASCII. Para mayor detalle referirse al Anexo
1. Protocolo de Recolección de datos.
3.1.3 Calibración
El sistema requiere ser calibrado antes que se pueda llevar a cabo la reconstrucción
tridimensional. Con el fin de medir la posición de un marcador en el espacio, el mismo debe ser
visto todo el tiempo de registro, mínimo por dos videocámaras cuyas ubicaciones y orientaciones
sean conocidas. El proceso deberá repetirse cada vez que la(s) cámara(s) pueda(n) haber sido
movida(s) (para mayor detalle referirse al Anexo 1. Protocolo de Recolección de datos y al Anexo
3. Guía práctica para realizar el montaje de cámaras y calibración del sistema MaxTRAQ en
laboratorio).
El método de referencia que usa electro-goniómetro requiere de una aceración que se explica con
mayor detalle en el Anexo 1.
3.1.4 Indicar e Instruir
Los voluntarios firmarán un consentimiento informado (ver Anexo 2. CONSENTIMIENTO
INFORMADO DE PARTICIPACIÓN) de la actividad a realizar y en el cual se expresa que su decisión
de participar en el experimento es autónoma y voluntaria.
Los participantes son informados e instruidos de acuerdo a lo definido en el Anexo 1. Protocolo de
recolección de datos, numeral 9. Método de obtención de datos.
25
3.1.5 Simulación
Para este proyecto se contó con siete voluntarios en buenas condiciones de salud, los cuales
usaron un buzo oscuro ajustado al cuerpo sobre el cuál se posicionan, por medio de cinta
adhesiva, los marcadores en los puntos de interés (ver Figura 6). El movimiento de los marcadores
es rastreado y capturado por medio de un par de videocámaras CCD y visualizado en el monitor de
un ordenador.
Figura 6. Voluntario con marcadores sobre el cuerpo (prueba 51): Vista cámara 1 (izquierda) y cámara 2 (derecha)
Las variables controlables (factores) del experimento son:
Tabla 10. Listado de variables.
NOMBRE TIPO VALORES O CATEGORIAS COMO SE MIDE O CUENTA DEFINICION
ALTURA DE CORTE
Ordinal - h1 (baja): 120 cm (Altura al codo). - h2 (alta): 180 cm (Altura por encima del hombro)
Con cinta métrica desde el suelo al punto de corte.
Altura de corte
TIPO MARCADOR
Ordinal
- Marcador Tipo 1 (M1) - Marcador Tipo 2 (M2) - Marcador Tipo 3 (M3)
M1: Marcador redondo, blanco de 2 cm de diámetro. M2: Marcador redondo, reflexivo amarillo fluorescente de 1 cm de diámetro. M3: Marcador redondo, plateado brillante de 2,5 cm de diámetro.
Tipo de marcador de acuerdo a su tamaño y color.
LUZ Ordinal Baja (desde 309 lux hasta 356 lux) Alta (desde 400 lux hasta 450 lux)
Medida en términos de Lux, por medio de un luxómetro calibrado en el lugar donde se realiza la simulación de corte.
Cantidad de luz
ALTURA PERSONA
Ordinal
Baja (1,65 ó menos) Media (166 a 179 cm) Alta (180 cm ó más)
Medida de la altura de cada participante con cinta métrica, posteriormente clasificado como bajo, medio o alto según corresponda.
Altura persona que realiza el corte
Autor: Julián Negrete
26
En la Figura 7 un diagrama en el que muestran los tratamientos estudiados en el experimento.
Donde indica las mediciones realizadas por medio del método propuesto (es decir por medio
de la tecnología de Captura y Análisis de movimiento) y indica las mediciones realizadas por
medio del método de referencia, esto es por medio de Electro-goniómetros.
Figura 7. Factores y niveles del estudio
El participante debe posicionarse al frente del banco de pruebas a 290 mm (en la coordinada y)
respecto al origen y realizar un total de 12 simulaciones aleatorias de la tarea contemplando los
siguientes tratamientos:
Tabla 11. Tratamientos.
PRUEBA TIPO MARCADOR ALTURA CORTE (CM) ILUMINACIÓN
1 Tipo 1.Blanco (2 cm) 120 Baja
2 Tipo 1.Blanco (2 cm) 120 Alta
3 Tipo 1.Blanco (2 cm) 180 Baja
4 Tipo 1.Blanco (2 cm) 180 Alta
5 Tipo 2. Reflexivo (1 cm) 120 Baja
6 Tipo 2. Reflexivo (1 cm) 120 Alta
7 Tipo 2. Reflexivo (1 cm) 180 Baja
8 Tipo 2. Reflexivo (1 cm) 180 Alta
9 Tipo 3. Brillante (2,5 cm) 120 Baja
10 Tipo 3. Brillante (2,5 cm) 120 Alta
11 Tipo 3. Brillante (2,5 cm) 180 Baja
12 Tipo 3. Brillante (2,5 cm) 180 Alta
Autor: Julián Negrete
27
Los 7 participantes se clasifican de acuerdo a su altura en tres niveles: Bajos (de 165 cm o menos),
Medianos (de 166 cm a 175 cm) y Altos (de 176 cm o más) y con base en el ciclo de trabajo real de
la tarea de corte de rosas (ver numeral 3 del Anexo 1. Protocolo de recolección de datos) se define
la simulación por cada prueba, de la siguiente manera:
Paso 1. Cortar Tallo: La mano dominante realiza el corte mientras que la mano no dominante
sostendrá el tallo a una altura superior a la del corte.
Paso 2. Posicionar Rosa: El participante deberá apilar las rosas que va cortando en una misma
ubicación. Es importante aclarar que el desplazamiento observado en la tarea real no será
realizado por el participante; solo los necesarios para alcanzar los tallos a cortar.
Paso 3. Repetir ciclo: se repite el ciclo con la ejecución del paso 1 hasta simular el corte de 5 flores.
Se realizan en total 93 pruebas cada una con repeticiones de 8 cortes de flores.
3.1.6 Obtención de datos
Finalizado el proceso de grabado de la simulación, se realiza el rastreo en modo automático en
MaxTRAQ 2D de las grabaciones de cada una de las cámaras realizadas (2x84=168 total); se realiza
la transformación 3D en MaxTRAQ 3D y finalmente se obtienen las coordenadas x, y, z de los
puntos rastreados de cada prueba. Estos datos son almacenados en archivos de Excel identificados
con una única codificación:
Archivo: consecutivo_NombreParticipante_Marcador_AlturaCorte_IntensidadLuz_Dia_Mes.xlsx
De igual forma, los datos obtenidos por medio del método de referencia (EGM) haciendo uso del
programa Data LINK (Biometrics Ltd, UK, 1991), son exportados en archivos planos (extensión .txt)
y transformados a archivos Excel (extensión .xls).
3.2 Metodología para el tratamiento de los datos
Para el caso del método propuesto los datos obtenidos en cada prueba o simulación, deben
transformarse para obtener las mediciones de interés. Basados en los datos de las simulaciones, el
movimiento de las articulaciones es calculado por medio de formulaciones en hojas de cálculo de
Excel.
3.2.1 Conversión de datos para la validación entre métodos
Para la posterior comparación de las mediciones entre los métodos, se hace necesario convertir
los datos obtenidos por video tracking en ángulos en función del tiempo, de acuerdo a los
siguientes pasos:
1. Se obtienen los datos de los marcadores CODI1, CODI2 y CODI 3 arrojados por el software
MaxTRAQ 3D. Estos datos corresponden a las coordenadas X, Y e Z versus el tiempo (s).
28
2. Se exportan los datos a un archivo Excel y aplicando la formula que define el producto
punto de dos vectores (ver demostración en el Anexo 7), se obtiene los ángulos
correspondientes.
(
)
En donde
: Es el vector de coordenadas formado entre los marcadores CODI1 y CODI2 y
calculado por medio de la formula:
( )
: Es el vector formado entre los marcadores CODI2 y CODI3 y calculado por
medio de la formula:
( )
: La magnitud del vector calculado por medio de la formula
√ ( ) ( )
( )
: La magnitud del vector calculado por medio de la formula
√( ) ( )
( )
3. Se calcula la diferencia entre los ángulos obtenidos del paso 2 con los obtenidos por el
electro-goniómetro o se calcula el promedio de los ángulos máximos de cada prueba
(promedio de Rangos de movimiento máximo) dependiendo si se quiere validar el método
o analizar ergonómicamente la tarea.
3.2.2 Conversión de datos para el análisis ergonómico de la tarea
En cuanto al tratamiento de los datos para el posterior análisis ergonómico se determinan las
variaciones angulares para el hombro que involucra los marcadores CLAV, HOMI y CODI3 y la
inclinación de la región torácica (marcadores STRN y CLAV) y se procede matemáticamente
recordando que las coordenadas x, y, z de dos marcadores determinan la magnitud y sentido de
un vector o segmento, como se muestra en el numeral 3.2.1.
Se miden los puntos de ángulo máximo (Rango máximos de movimiento) en la flexión del hombro,
codo y tronco durante la simulación de la tarea, y a continuación se analiza la relación entre cada
ángulo máximo.
Nota: Los datos arrojados por el rastreador MaxTRAQ 2D/3D pueden ser guardados en archivos
informáticos de extensión mqa y posteriormente tratados a través de programas analizadores
29
compatibles como MaxMATE (Innovision Systems Inc, EEUU, 1991). El uso de este tipo de
programas puede facilitar y agilizar la labor de tratamiento de los datos.
3.3 Metodología para el análisis de datos
3.3.1. Metodología para la evaluación y validación del método propuesto
La precisión de analizadores ópticos de movimiento 3D ha sido evaluada por numerosos estudios
previos [Ehara et al., 1997] [Henmi, 2006]. Sin embargo el posible deslizamiento entre el buzo (por
tanto de los marcadores) y la piel durante repetidos movimientos de levantamiento del brazo
podría deteriorar la precisión de las mediciones, por lo cual es posible que exista una influencia del
uso de diferentes tipos de marcadores y de la intensidad de la luz en los resultados de las
mediciones.
La primera parte del estudio evalúa la precisión del analizador de movimiento (MaxTRAQ 2D/3D)
en las variaciones angulares del codo en las condiciones en las que se realizan las pruebas en el
laboratorio. La validación se realizó solo para las mediciones de flexión/extensión del codo, se
excluyeron las otras tres variables de interés (abducción/aducción hombro, flexión/extensión
hombro e flexión/hiperextensión del tronco) esto debido a que al momento en el que se
realizaron las pruebas, no se contó con las placas de electro goniómetros con el tamaño adecuado
para llevar a cabo todas las mediciones, se presentó entonces una limitación de recursos para
llevar a cabo la validación de las mediciones de todas las variables de interés.
Se realizan los siguientes exámenes:
1. Análisis de la amplitud o rango máximo de movimiento mediante la comparación de los
ángulos calculados por medio del analizador de movimiento (método propuesto) con los
medidos por medio de un electro-goniómetro (Biometrics Ltd, UK, 1991). Para el análisis
de las diferencias entre los dos métodos se usa el coeficiente de correlación de Pearson
configurando un nivel de significancia α=0,05 para la hipótesis nula: coeficiente de
correlación nulo (ρ=0).
2. Análisis de la amplitud o rango máximo de movimiento mediante la comparación de
ángulos calculados por medio del analizador bajo las diferentes modalidades de pruebas
(diferentes tipos de marcadores y diferentes intensidades de iluminación). Para esto se
hace un ANOVA o análisis de varianza configurando un nivel de significancia α=0,05 para
probar la hipótesis nula:
Con .
Donde es media de la diferencia entre el ángulo del codo medido usando el
electro-goniómetro y usando video tracking en la i-ésima modalidad (la diferentes
combinación entre tipos de marcador e intensidad de iluminación y altura de corte).
30
3. Examen del error del método propuesto que consiste en el cálculo de las desviaciones
estándar de todos los rangos máximos de movimientos calculados repitiendo todas las
mediciones 5 veces.
3.3.2 Metodología para el análisis de la tarea
Algunos de los exámenes estadísticos a realizar son:
- Estadística descriptiva de cada una de las variables y diagrama de cajas, para evaluar la media y
los percentiles 25 y 75 de las variables de movimiento de interés:
o Ángulo flexión/extensión del codo y hombro;
o Ángulo abducción/aducción del hombro;
o Ángulo inclinación del tronco (sobre el eje transversal del voluntario).
- Diagrama de medias e Intervalos de confianza de medías a un nivel de significancia configurado
al 0,05 para la inclinación del tronco, abducción del hombro y flexión del hombro
- Análisis de varianza (ANOVA) y pruebas de comparaciones múltiples (DMS) para determinar la
influencia de las condiciones preestablecidas sobre las variables de respuesta.
- Pruebas no paramétricas de Kruskal-Wallis en el caso que no se cumplan los criterios de
normalidad, independencia y homocedasticidad necesario para realizar las pruebas de análisis
de varianza.
- Análisis del movimiento de la tarea de corte de rosas para las diversas alturas de corte y para
las diferentes categorías de altura de los participantes (bajos, medianos y altos) por medio de
las graficas cartesianas ángulo-tiempo para cada una de los movimientos de interés.
3.4 Limitaciones en el desarrollo de la metodología
Modelización de la tarea: en la configuración de la simulación se definió solo la altura de corte y
no la altura para sujetar la flor.
Simulación: la ejecución de la tarea en un ambiente real de pruebas presenta variaciones que no
se presentan en una simulación en laboratorio. En la simulación se definió un método estándar
para ejecutar la tarea y no se contemplaron desplazamientos que se presentan en la actividad real.
Mano de obra calificada teniendo en cuenta que se utilizan hojas de datos en Excel para
transformar gran cantidad de información (1350 datos para un solo marcador) en vectores por
medio de procedimientos matemáticos. Adicionalmente debe de tener la capacidad para manejar
el software MaxTRAQ.
CAPÍTULO IV: RESULTADOS
4.1. Resultados relativos a la precisión y validación del método propuesto
A continuación se muestra gráficamente los resultados de una prueba (ver Figura 8) realizada por
un participante categorizado como “mediano” (165 cm de estatura) en la que se utilizan
31
marcadores tipo 1 (blanco), se configura la altura de corte a 120 cm y con un nivel de luz Alta
(“Caso 2”).
Figura 8. Flexión codo durante simulación corte de flores (corte a 120 cm).
La flexión máxima promedio del codo o rango de movimiento máximo (ROM por su sigla en inglés)
medida por medio del método propuesto (VT) es de 53,3° con una desviación estándar de 11,2°,
mientras que las mediciones realizadas por medio del método de referencia (EGM) son en
promedio de 53,6° con una desviación de 10,7°.
Tabla 12. Estadísticos descriptivos.
MEDIA (°)
DESVIACIÓN TÍPICA (°)
N
VT 53.2655 11.15090 420
EGM 53.5524 10.73240 420 * La media y desviación sin discriminar los diferentes casos de pruebas (a diferentes alturas de corte).
El coeficiente de correlación de Pearson entre las mediciones de ambos métodos es de 0,987 para
un nivel de significancia del 1% (α=0,01). El coeficiente de correlación fue muy alto (0.987) con un
valor-p de la prueba de correlación de Pearson mucho menor a 0,05 para todos los ángulos.
Tabla 13. Correlaciones
Coeficiente de correlación VT EGM
VT
Correlación de Pearson 1 0,987**
Sig. (bilateral)
0,000
N 420 420
VT: Método propuesto EGM: Método de referencia **. La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral).
0
10
20
30
40
50
60
70
801
.2
1.9
2.6
3.3
4.0
4.7
5.4
6.1
6.8
7.5
8.2
8.9
9.6
10
.3
11
.0
11
.7
12
.4
13
.1
13
.8
14
.5
15
.2
15
.9
16
.6
17
.3
18
.0
18
.7
Án
gulo
(°)
Tiempo (s)
Flexión codo en simulación corte de flores (prueba No. 73)
Métodopropuesto
Método dereferencia
Rosa 1 Rosa 6 Rosa 5 Rosa 4 Rosa 3 Rosa 2 Rosa 7 Rosa 8
32
Agrupando los datos obtenidos con base en la altura de los participantes (Bajos, Medianos y Altos)
y con base en los casos previamente configurados (ver Tabla 14), se realizaron las pruebas de
correlación entre las mediciones realizadas por ambos métodos.
Tabla 14. Configuración de casos para las pruebas.
# Caso
Configuración de la prueba No Participantes x Caso
Tipo Marcador
Altura Corte Nivel luz Bajos Medianos Altos Total
Caso 1 Tipo 1 120 cm Baja 2 3 2 7
Caso 2 Tipo 1 120 cm Alta 2 3 2 7
Caso 3 Tipo 1 180 cm Baja 2 3 2 7
Caso 4 Tipo 1 180 cm Alta 2 3 2 7
Caso 5 Tipo 2 120 cm Baja 2 3 2 7
Caso 6 Tipo 2 120 cm Alta 2 3 2 7
Caso 7 Tipo 2 180 cm Baja 2 3 2 7
Caso 8 Tipo 2 180 cm Alta 2 3 2 7
Caso 9 Tipo 3 120 cm Baja 2 3 2 7
Caso 10 Tipo 3 120 cm Alta 2 3 2 7
Caso 11 Tipo 3 180 cm Baja 2 3 2 7
Caso 12 Tipo 3 180 cm Alta 2 3 2 7 Tipo 1: Marcador redondo blanco de 2 cm diámetro.
Tipo2: Marcador redondo amarillo fluorescente de 1 cm.
Tipo 3: Marcador redondo forrado con papel aluminio de 2,5 cm.
De acuerdo a la altura del participante, los valores más bajo del coeficiente de correlación se
presentaron para las pruebas del Caso 11 realizadas por los participantes “medianos” ( =0,79). En
general las pruebas del Caso 11 presentaron el coeficiente de correlación más bajo ( =0,9591). El
coeficiente de correlación fue mayor a 0,79 para todos los valores.
4.1.1 Error de las mediciones realizadas con el método propuesto (VT)
El error de la medición utilizando el método propuesto se examina por medio de la observación de
la dispersión de 3 mediciones repetidas para cada caso (ver Tabla 15). La desviación estándar
muestral fue inferior a 4° para todos los valores (rango: 0,99 - 3,50°). La repetitividad es bastante
alta incluso en algunos casos (6, 7 y 8) respecto a la del método de referencia.
Tabla 15. Media y Desviación estándar ROM máximo 3 mediciones repetidas (flexión del codo)
EGM (°) VT (°)
Media codo Desv. Estándar Media codo Desv. Estándar
Caso 1 45.73 2.07 46.77 2.17
Caso 2 56.30 0.93 56.47 1.67
Caso 3 29.47 3.27 30.13 3.50
Caso 4 31.29 1.69 31.15 1.95
Caso 5 48.03 3.19 49.83 3.33
Caso 6 49.70 1.64 49.54 1.18
Caso 7 31.28 2.27 32.85 1.05
Caso 8 31.43 3.10 33.24 2.45
Caso 9 56.25 1.47 56.85 1.67
Caso 10 54.35 1.75 55.17 0.99
Caso 11 30.30 3.42 31.33 3.44
Caso 12 38.71 2.79 36.83 2.28
33
Para los siguientes análisis, la variable dependiente de interés es la diferencia absoluta entre el
ángulo medido con el método propuesto (VT) y el medido por medio del método de referencia
(EGM) en los momentos de la prueba en que el codo alcanza ROM máximo en flexión.
4.1.2 Efecto del nivel de luz sobre la diferencia de las mediciones entre ambos métodos
De acuerdo a la gráfica que relaciona la variable dependiente de interés (diferencia de las
mediciones entre ambos métodos) discriminada por el nivel de luz configurado y por el tipo de
marcador usado en la prueba (ver Figura 9), se podría asumir que:
- Al variar la intensidad de la luz (alta y baja) para el mismo marcador (tipo 1) se presentan
diferencias entre las mediciones de los dos métodos.
- Utilizando el marcador tipo 2 y un nivel de luz alta, se reduce la diferencia absoluta entre
las mediciones de ambos métodos.
Figura 9. Media de la diferencia de las mediciones entre ambos métodos.
Esta observación se confirma o rechaza por medio de los resultados de un ANOVA, que se
presenta a continuación, en el que se define Tipo de Marcador y Nivel de Luz como factores fijos y
la diferencia promedio entre ambos métodos como variable dependiente. Las hipótesis nulas de la
prueba son:
- El efecto del tipo de marcador sobre la variable de interés es nulo
- El efecto del nivel de luz sobre la variable de interés es nulo
- El efecto de la interacción tipo de marcador y nivel de luz es nulo
La variable de interés es la diferencia (en valor absoluto) entre las mediciones realizadas por
medio de VT y EGM.
Tabla 16. ANOVA 3^2 (2 Factores con 3 niveles).
FUENTE DE VARIACIÓN SC GL CM FP FT (α=0.05) P-VALUE α
Nivel de luz 6.01 1 6.01 3.46 3.86 0.064 > 0.05 Tipo marcador 15.94 2 7.97 4.59 3.02 0.011 < 0.05 Interacción 11.62 2 5.81 3.34 3.02 0.036 < 0.05
Error 719.70 414 1.74
Total 753.28 419
34
Con un nivel de significancia configurado a 0,05, no hay evidencia estadística suficiente para
rechazar la hipótesis nula sobre el efecto o influencia del nivel de luz sobre los resultados de las
mediciones, esto indica que los niveles de intensidad de luz configurados para realizar las pruebas
(baja hasta 356 lux y alta hasta 450 lux) no tiene efecto sobre las diferencias que se presentan
entre las mediciones de ángulos tomadas por VT y EGM. En contraste, el tipo de marcador usado
tiene efecto sobre los resultados (valor p = 1,1%).
Con el gráfico de medias (ver Figura 10) se observan que los intervalos de confianza para los
marcadores tipo 1 y 2 se traslapan y que las diferencia en las mediciones entre ambos métodos
son mayores utilizando los marcadores tipo 3. Los marcadores tipo 1 y 2 presentan las menores
diferencias entre las mediciones de ambos métodos.
Figura 10. Grafica de medias agrupadas por tipo de marcador.
Para analizar en detalle el efecto que el tipo de marcador usado ejerce sobre las diferencias de las
mediciones entre VT y EGM, se realiza una prueba de comparaciones múltiples de medias, en la
que se usa el estadístico DMS (diferencia mínima significativa) y se calcula los intervalos de
confianza para las diferencias de medias de la variable de interés configurando un nivel de
significancia al 5%. La hipótesis nula de esta prueba es: las mediciones usando el marcador tipo I
son iguales a las del marcador tipo J, para I diferente a J (ver Tabla 17).
Tabla 17. Comparaciones múltiples Diferencia Mínima significativa (DMS).
Variable dependiente: Diferencia absoluta entre mediciones VT y EGM
(I)TIPO MARCADOR
(J)TIPO MARCADOR
DIFERENCIA DE MEDIAS (I-J)
ERROR TÍP. P-VALUE INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
Tipo 1 Tipo 2 -.0932 .15895 0,558 -.4057 .2192
Tipo 3 -.4523* .15895 0,005 -.7647 -.1398
Tipo 2 Tipo 1 .0932 .15895 0,558 -.2192 .4057 Tipo 3 -.3591
* .15895 0,024 -.6715 -.0466
Tipo 3 Tipo 1 .4523
* .15895 0,005 .1398 .7647
Tipo 2 .3591* .15895 0,024 .0466 .6715
Basadas en las medias observadas. El término de error es la media cuadrática (Error) = 1,768. *. La diferencia de medias es significativa al nivel 0.05.
35
Hay dos maneras de interpretar los resultados de la Tabla 17, ambas conducen a la misma
conclusión. Una forma de interpretar los resultados es observando los valores-p que sean
inferiores o iguales a 0,05, en este caso se rechaza la hipótesis nula para el par de marcadores que
se estén comparando. La otra forma de interpretación consiste en observar los intervalos de
confianza de la diferencia de medias de los marcadores en comparación, intervalos de confianza
que contienen el cero, es indicativo que no hay evidencia estadística suficiente para rechazar la
hipótesis nula (medias iguales).
De acuerdo a lo anterior se puede afirmar que no hay evidencia estadística suficiente para afirmar
que las mediciones tomadas usando el marcador tipo 1 (blanco) y tipo 2 (fluorescente) sean
diferentes. En cuanto al marcador tipo 3 se puede afirmar que genera mediciones
estadísticamente diferentes a las generadas por los tipo 1 y tipo2. Teniendo en cuenta los
intervalos de confianza de la Tabla 17, se puede afirmar que el tipo 3 genera la mayor diferencia
entre las mediciones de ambos métodos.
4.1.3 Efecto de la altura de corte y de la altura del participante
De acuerdo a la Figura 11 en donde se relaciona la variable dependiente de interés (diferencia de
las mediciones entre ambos métodos) discriminada de acuerdo a la altura de corte (120 cm ó 180
cm) y a la altura del participante (bajo, mediano o alto), podría asumirse que las mediciones que
más se acercan a las arrojadas por el método de referencia se obtienen para alturas de corte a 120
cm (medidas al nivel del suelo) y para participantes de altura Alta.
Figura 11. Media de la diferencia absoluta de mediciones con VT y EGM.
Esta observación se deberá confirmar o rechazar por medio de los resultados de un ANOVA
considerando los factores fijos: “altura de corte” y “altura del participante” presentados a
continuación:
36
Tabla 18. Análisis de varianza Pruebas de los efectos inter-sujetos.
ORIGEN SUMA DE
CUADRADOS GL
MEDIA CUADRÁTICA
F SIG.
(P-VALUE)
Altura de corte 35,422 1 35,422 21,461 ,000 Altura Participante 26,423 2 13,212 8,004 ,000 Altura corte - Participante Altura 3,154 2 1,577 ,955 ,386 Error 683,341 414 1,651 Total 1446,686 420 Variable dependiente: Diferencia ángulos absoluta entre VT y EGM. a. R cuadrado = ,093 (R cuadrado corregida = ,082)
De acuerdo a los resultados de la prueba estadística, se puede afirmar que hay evidencia
estadística suficiente para afirmar que la altura de corte tiene efecto sobre las diferencias entre las
mediciones por ambos métodos ( ), igualmente se puede afirmar que la altura del
participante tiene un efecto significativo sobre los resultados ( ). La interacción entre
ambos factores (altura de corte y altura del participante) tiene efecto nulo ( ).
De acuerdo a las pruebas de comparación múltiple de medias (DMS, Tukey, Duncan y Scheffe ver
tablas 19 y 20), se puede afirmar que no hay diferencia significativa de la media de la variable
dependiente de interés entre los participantes “Bajos” y “Medianos” mientras que para los
participantes “Altos” la media de la variable de interés es diferente y con media inferior (0.88°)
respecto a las demás categorías, a un nivel de significación α=0.05. Esto indica que las pruebas que
en promedio arrojaron discrepancias más pequeñas entre las mediciones del método propuesto
(VT) y las del método de referencia (EGM) fueron para los participantes “Altos” (media de 0,88).
Tabla 19. Comparaciones múltiples.
(I) ALTURA PARTICIPANTE
(J) ALTURA PARTICIPANTE
DIFERENCIA DE MEDIAS (I-J)
ERROR TÍP. SIG. INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
Bajos Medianos -.0326 .15141 ,829 -.3303 .2650
Altos .5348* .16586 ,001 .2088 .8609
Medianos Bajos .0326 .15141 ,829 -.2650 .3303 Altos .5675
* .15141 ,000 .2698 .8651
Altos Bajos -.5348
* .16586 ,001 -.8609 -.2088
Medianos -.5675* .15141 ,000 -.8651 -.2698
Variable dependiente: Diferencia ángulos absoluta entre VT y EGM. DMS Basadas en las medias observadas. El término de error es la media cuadrática (Error) = 1,651. *. La diferencia de medias es significativa al nivel .05.
37
Tabla 20. Subconjuntos homogéneos. Discrepancia (absoluta) entre mediciones con VTR y EGM.
PRUEBA PARTICIPANTE
(ALTURA) N
SUBCONJUNTO
1 2
DHS de Tukeya,b,c
Altos 120 .8888
Bajos 120 1.4236
Medianos 180 1.4562
Sig. 1,000 ,976
Duncana,b,c
Altos 120 .8888 Bajos 120 1.4236 Medianos 180 1.4562 Sig. 1,000 ,835
Scheffea,b,c
Altos 120 .8888 Bajos 120 1.4236 Medianos 180 1.4562 Sig. 1,000 ,978
Se muestran las medias de los grupos de subconjuntos homogéneos. Basadas en las medias observadas. El término de error es la media cuadrática (Error) = 1,651. a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 135,000 b. Los tamaños de los grupos son distintos. Se empleará la media armónica de los tamaños de los grupos. No se garantizan los niveles de error tipo I. c. Alfa = .05. d. Razón de seriedad del error de tipo 1/tipo 2 = 100
Respecto a la altura de corte, los intervalos de confianza con significancia configurada a un valor
α=0,05, revelan que las altura de corte a 120 cm generan discrepancias menores entre las
mediciones de ambos métodos respecto a las pruebas con alturas de corte a 180 cm. La diferencia
absoluta fue 0,96° para pruebas con altura de corte configurada a 120 cm y 1.6° para pruebas con
altura de corte configurada a 180 cm (ver Tabla 21).
Tabla 21. IC para la Diferencia (absoluta) entre mediciones con VT y EGM.
ALTURA CORTE MEDIA ERROR TÍP. INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
120 cm ,960 ,090 ,783 1,138 180 cm 1,552 ,090 1,374 1,729
4.2 Resultados para el análisis ergonómico de la tarea
4.2.1. Análisis inclinación del tronco
La configuración del montaje incluyó canastas apiladas enfrente de las cuales se posicionó el
participante para realizar la simulación. Esta configuración, sumado al hecho que se cuenta con un
número limitado de cámaras y el tipo movimiento de los brazos al realizar la simulación, dificultó
la toma de datos del movimiento del tronco, en particular para las alturas de corte a 180 cm.
La dificultad radicó en que durante la grabación de las pruebas los marcadores de interés se
ocultaban del campo de visión de alguna de las video cámaras, esto sucedió repetidas veces en
especial cuando se elevaban los brazos para sujetar el tallo y realizar la simulación del corte. Esta
situación implicó que el rastreo de los marcadores en el software se realizara bajo la modalidad de
rastreo manual y no automática, lo que pudo influir en el aumento de la dispersión de las
mediciones para las alturas de corte a 180 cm en todos los participantes.
38
El número de mediciones que se consideraron en el siguiente análisis estadístico fueron 34507 las
cuales hacen parte de la muestra tomada, en promedio 432 mediciones corresponden a una
prueba (una prueba representa el corte de 8 flores).
La variable de interés corresponde al ángulo de inclinación de tronco se expresa en grados y su
interpretación se realiza de la siguiente manera (ver Figura 12):
- Ángulos de inclinación iguales a cero (0°): posición vertical del participante antes de realizar la
simulación, se puede considerar como la posición neutra del tronco.
- Ángulos de inclinación positivos (>0°): son los ángulos de inclinaciones del tronco orientados en
el sentido de las manecillas de reloj, contados a partir de la posición neutral.
- Ángulos de inclinación negativos (< 0 °): son los ángulos de inclinaciones del tronco orientados
en el sentido contrario de las manecillas del reloj, contados a partir la posición neutral.
Figura 12. Sentido de la inclinación del tronco, marcadores STRN y CLV.
Análisis de la inclinación del tronco relacionado a la altura de corte
Los cortes a 120 cm arrojaron mediciones de inclinación media del tronco igual a -0,3° con un IC95%
entre -0,4° y -0,2° y desviación estándar de 3,5°, mientras que los cortes a 180 cm arrojaron una
inclinación media de 3,7° con un IC95% entre 3,5° y 3,7° y una desviación estándar de 6,6°. Se
observa también que tanto la estimación puntual de la media de la variable “Angulo de inclinación
del tronco” (en ambas alturas de corte) como sus intervalos de confianza no se traslapan (no
tienen medias iguales), por lo que es probable que los factores (ángulo y altura de corte) tengan
efecto sobre la variable de interés (ver Tabla 22, Tabla 23).
Tabla 22. IC de la media de la inclinación del tronco.
ALTURA_CORTE MEDIA ERROR TÍP. INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
Corte a 120 cm -,274 ,040 -,352 -,196 Corte a 180 cm 3,659 ,037 3,586 3,732
Variable dependiente: Ángulo Inclinación Tronco
39
Tabla 23. Desviación estándar de la inclinación del tronco.
ALTURA_CORTE DESV. TÍP. MÁXIMO MÍNIMO N VARIANZA
Corte a 120 cm 3.53656 13.00 -16.04 16274 12,507 Corte a 180 cm 6.66846 36.52 -22.39 18233 44,468 Total 5.75178 36.52 -22.39 34507 33,083
Los resultados indican que las variaciones angulares de tronco fueron bajas en la simulación del
corte (se debe considerar el modo como se definió el modelo de simulación de la tarea) de rosas.
Esto quiere decir que no se presentaron inclinaciones significativas que se hubieran evidenciado
en el caso que el participante hubiera tenido que inclinarse exageradamente hacia adelante o
hacia atrás.
Análisis de la inclinación del tronco relacionado a la altura del participante
De acuerdo a las Tabla 24 y Tabla 25, los participantes perteneciente a la categoría de altura
“Bajos”, “Medianos” y “altos” arrojaron mediciones de inclinación media del tronco igual a 3,5°,
2,4° y -0,8° respectivamente y deviaciones estándar de 6,2° para Bajos, 5,1° para Medianos y 4,9°
para Altos. Con intervalos de confianza que no se traslapan entre las diferentes categorías de
alturas.
Tabla 24. Participante Altura.
ALTURA PARTICIPANTE MEDIA ERROR TÍP. INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
Bajo 3,536 ,046 3,446 3,626 Mediano 2,361 ,046 2,270 2,452 Alto -,820 ,049 -,916 -,724
Variable dependiente: Angulo Inclinación Tronco
Los rangos en las mediciones más grandes se presentaron para los participantes Bajos (55°) y los
rangos en las mediciones más pequeños se presentaron en los participantes Medianos (46°) y
Altos (48°). Tabla 25. Desviación estándar de los ángulos de inclinación / Altura.
ALTURA PARTICIPANTE DESV. TÍP. MÁXIMO MÍNIMO N VARIANZA
Bajo 6.21619 36.52 -18.51 11994 38,641 Mediano 5.05721 25.02 -21.69 11709 25,575 Alto 4.92604 26.14 -22.39 10804 24,266 Total 5.75178 36.52 -22.39 34507 33,083
Estos resultados indican que los participantes “Bajos” presentan rangos de movimientos de tronco
mayores respecto a los otros dos grupos para realizar la tarea de corte. Los valores positivos en la
categoría bajos y medianos indican que los participantes deben inclinarse ligeramente hacia atrás
para alcanzar el tallo de las rosas, mientras que los participantes altos presentan rangos de
movimiento inferiores y los valores negativos de las mediciones indica que debieron inclinarse
ligeramente hacia adelante para alcanzar el tallo de la rosa.
Análisis de la inclinación del tronco relacionado a la altura de corte y a la altura del participante
Agrupando la mediciones de acuerdo a la altura de corte y a la altura del participante (ver Tabla
26) se observa que en general el corte a 120 cm se realiza en una postura en torno a la neutralidad
(-0,2°) respecto a las mediciones de corte a 180 cm, las cuales se realizan con una ligera
40
inclinación hacia atrás (3,6°) en especial en los casos de participantes Bajos (6,1°) y Medianos
(4,9°).
Tabla 26. Estadísticos descriptivos.
ALTURA CORTE ALTURA PARTICIPANTE MEDIA DESVIACIÓN TÍPICA
N
Corte a 120 cm
Bajo .9749 3.34762 5386
Mediano -.1841 2.90942 6333
Alto -1.6125 4.00539 4555
Total -.2003 3.53656 16274
Corte a 180 cm
Bajo 6.0975 7.01582 6608 Mediano 4.9063 5.63203 5376 Alto -.0275 5.40405 6249 Total 3.6470 6.66846 18233
Total
Bajo 3.7971 6.21619 11994
Mediano 2.1531 5.05721 11709
Alto -.6958 4.92604 10804
Total 1.8326 5.75178 34507
Variable dependiente: Angulo Inclinación Tronco
Normalidad de la muestra
Se efectúa la prueba de Kolmogorov-Smirnov para verificar si la población referida a la variable
Ángulo de inclinación del tronco cumple o no con el criterio de normalidad.
La prueba arroja información sobre el estadístico K-S igual a 12,1 y su nivel crítico (significación
asintótica bilateral = 0,000). Puesto que el valor del nivel crítico (p-value) es menor al nivel de
significancia α=0,05), se rechaza la hipótesis de normalidad y se concluye que, para el caso
particular de los ángulos de la variable “Inclinación Tronco” no se ajusta a una distribución normal
(ver Tabla 27).
Tabla 27. Prueba de Kolmogorov-Smirnov para una muestra.
ESTADISTICOS ÁNGULO INCLINACIÓN
TRONCO
N 34507
Parámetros normalesa,b
Media 1.8326 Desviación típica 5.75178
Diferencias más extremas Absoluta ,065 Positiva ,065 Negativa -,038
Z de Kolmogorov-Smirnov 12,119 Sig. asintót. (bilateral) ,000
a. La distribución de contraste es la Normal. b. Se han calculado a partir de los datos
Con este resultados, se concluye que no se dan los requisitos para aplicar pruebas paramétricas,
basadas en la media y la varianza. En este caso, no se puede realizar un ANOVA, ya que se
detectaron problemas de normalidad de la variable “Inclinación tronco”, por lo tanto se recurren
a pruebas no paramétricas (de Kruskal-Wallis) con los siguientes resultados (ver Tabla 28 y Tabla
29):
41
Existe evidencia estadística (valor-p = 0,00%) que demuestra que la altura del participante y la
altura de corte tienen efecto sobre la variable de respuesta.
Tabla 28. Prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis.
ALTURA PARTICIPANTE N
Ángulo Inclinación Tronco
Bajo 11994
Mediano 11709
Alto 10804
Total 34507
Angulo Inclinación Tronco
Corte a 120 cm 16274
Corte a 180 cm 18233
Total 34507
Tabla 29. Prueba Kruskal-Wallis para ángulo de inclinación tronco.
ESTADÍSTICO DE PRUEBA
ALTURA PARTICIPANTE
ALTURA DE CORTE
Chi-cuadrado 3617,098 3707,078 1
,000 gl 2
Sig. asintót. ,000
a. Prueba de Kruskal-Wallis b. Var agrupación: Participante y corte
Se rechazan las hipótesis nulas, ya que hay evidencia estadística suficiente para afirmar que existe
diferencia significativa entre las medias de las diferentes alturas de corte y del participante. Con
este tipo de pruebas no paramétricas no se pueden hacer posteriores contrastes entre las medias
de los diferentes grupos. Esto indica que los factores (Altura participante y altura de corte) tienen
un efecto estadísticamente significativo sobre la inclinación del tronco.
4.2.2. Análisis flexión-extensión del hombro
Así como en el caso de inclinación del tronco, para el estudio de la flexión y extensión del ángulo
se considera 0° (posición neutral) la posición inicial a la prueba, donde el participante se encuentra
en reposo con los brazos extendidos a lo largo del dorso del cuerpo. Los movimientos de flexión y
extensión del hombro son como se muestran en Figura 13, las mediciones inferiores a cero
(ángulos negativos) corresponden a movimientos de extensión y las superiores a cero (ángulos
positivos) corresponden a movimientos de flexión del hombro.
42
Figura 13. Movimiento de Flexión y extensión del hombro con marcadores HOMI y CODI2 [Namdari et al, 2011].
Como era de esperarse las personas clasificadas en la categoría de bajos deben ejecutar un
movimiento del brazo que implica mayores elevamientos respecto a las categorías Medianos y
Altos (ver Figura 14). La media del ángulo de flexión del hombro es menor para cortes realizados a
120 cm y mayor para los cortes a 180 cm.
Figura 14. Medias de ángulos de flexión de hombro agrupada por altura de corte y participante.
La mediana del ángulo de flexión del hombro para el corte a 120 cm es 20,9° y para el corte a 180
cm es 82,6°, las medias corresponden a 21,6° con desviación estándar 17,6° para cortes a 120 cm
y 66° con desviación estándar de 48,5° para cortes a 180 cm.
Las mediciones presentan mayor dispersión en el corte a 180 cm en comparación del corte a 120
cm. El 50% de las mediciones se encuentran en los rangos de 5° y 30° para el corte a 120 cm y de
20° a 100° para el corte a 180 cm (ver Figura 15)
Grados
(°)
43
Figura 15. Diagrama de cajas ángulo flexión hombro discriminado por la altura de corte.
De acuerdo al ANOVA (ver Tabla 30) realizada para el movimiento de flexión-extensión del
hombro; se evidencia que la altura de corte, la altura del participante y la combinación de ambos
influyen sobre los resultados de las mediciones. Este es un resultado muy esperado ya que resulta
evidente que los cortes a mayor altura, requieran de una mayor elevación del brazo, así mismo, la
elevación será mayor para los participantes que pertenezcan al grupo de los Bajos.
Tabla 30. ANOVA para la Flexión extensión del hombro.
ORIGEN SUMA DE
CUADRADOS TIPO III GL
MEDIA CUADRÁTICA
F SIG.
Altura del Corte 15711085,927 1 15711085,927 10906,951 ,000 Altura del Participante 764810,787 2 382405,394 265,473 ,000 Interacción 5250,450 2 2625,225 1,822 ,162
Error 46619224,552 32364 1440,465 Total 133914675,133 32370 Total corregida 63084595,199 32369 a. R cuadrado = ,261 (R cuadrado corregida = ,261) Variable dependiente: Angulo Flexión Hombro
De acuerdo a la prueba de comparaciones múltiples de medias se puede confirmar lo
anteriormente dicho, en todos los pares de comparación la prueba es significativa para un
α=0,05% (ver Tabla 31).
Tabla 31. Comparaciones múltiples DMS ángulos de flexión del hombro.
(I) ALTURA PARTICIPANTE
(J) ALTURA PARTICIPANTE
DIFERENCIA DE MEDIAS (I-J)
ERROR TÍP. SIG. INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
Bajo Mediano 2.0135
* .52010 ,000 .9941 3.0329
Alto 9.9651* .50311 ,000 8.9790 10.9512
Mediano Bajo -2.0135
* .52010 ,000 -3.0329 -.9941
Alto 7.9516* .53366 ,000 6.9056 8.9976
Alto Bajo -9.9651
* .50311 ,000 -10.9512 -8.9790
Mediano -7.9516* .53366 ,000 -8.9976 -6.9056
Basadas en las medias observadas. El término de error es la media cuadrática (Error) = 1440,465.
44
Flexión del hombro por encima de 90°
En ningún caso de corte a 120 cm los ángulos de flexión de hombro sobrepasaron los 90°, esto
indica que el brazo no se eleva por encima del hombro del participante, mientras que para las
alturas de corte a 180 cm se presentan elevaciones por encima del hombro en el ciclo de trabajo
de la tarea (ver Figura 16).
Figura 16. Diagrama de cajas flexión del hombro agrupadas por altura de corte/participante.
En general el corte a 180 cm requiere de la elevación del brazo por encima de 90° el 54.7% del
tiempo del ciclo de la tarea, aumentando para los participantes bajos (62,6%), seguido de los
medianos (51,2%) y en menor porcentaje (48,3%) (Ver Tabla 32).
Tabla 32. Porcentaje de tiempo con el brazo en flexión >90° en el corte de rosa a 180 cm.
PARTICIPANTES MEDIA DS
Bajos 62.6% 1.9 Medianos 51.2% 3.4 Altos 48.3% 3.5
Total 54.7% 6.9 * Corte de 744 rosas
4.2.3. Análisis abducción-aducción del hombro
Las mediciones se aceraron al inicio de la prueba (posición neutral= 0°) en un estado de reposo
cuando la extremidad se encuentra extendida a lo largo del dorso del sujeto. Las mediciones o
ángulos negativos indican que la extremidad superior se encuentra alejado de la posición neutral
en un movimiento de aducción, mientras que las mediciones positivas indican que la extremidad
superior se encuentra alejado de la posición neutral en un movimiento de abducción (ver Figura
17).
45
Figura 17. Abducción (ángulos positivos) y aducción (ángulos negativos) del hombro [Namdari et al, 2011].
En general la simulación de la tarea de corte de rosas (incluyendo todas las categorías de altura de
participante y ambas alturas de corte) tuvo su máximo valor de abducción en 21,4° y de aducción
en 44,6°, la media de todas las mediciones (N=27532) es de -5,9° (con desviación estándar de
7,33°) esto quiere decir que en promedio el movimiento que mayormente se llevó a cabo fue el de
aducción. La curtosis de la muestra es de 1,141 lo que indica una distribución leptocúrtica de las
mediciones, es decir, una alta concentración de valores angulares alrededor de los valores
centrales o la media (-5,9°) de la distribución.
Las medias de los ángulos de abducción-aducción agrupadas de acuerdo a la altura de corte y a la
altura del participante muestran que los mayores valores de aducción se presentan en los cortes a
120 y 180 para los participantes bajos (-8,5°) (ver Tabla 33).
Tabla 33. Media de los Ángulos Abducción Hombro agrupados por la altura del Participante.
ALTURA PARTICIPANTE MEDIA N DESV. TÍP. MEDIANA MÁXIMO MÍNIMO
Bajo -8.4735 8807 9.62682 -6.1850 10.01 -44.61 Mediano -5.8530 9094 5.81972 -4.5765 21.37 -24.76 Alto -3.7570 9631 5.15853 -4.2490 13.64 -38.49 Total -5.9580 27532 7.33893 -4.8540 21.37 -44.61
De acuerdo al diagrama de medias a un nivel de significancia α=0,05 se observa que los intervalos
de confianza de las medias se traslapan en los participantes medianos y altos, es decir no hay
diferencia significativa en la media del movimiento angular a nivel de la altura de corte, pero si lo
hay entre los diferentes grupos Bajos, Medianos y Altos (ver Tabla 34. Intervalo de confianza para la
media del ángulo de abducción del hombro. y Figura 18 ).
46
Figura 18. Diagrama de medias del ángulo de abducción-aducción del hombro.
Tabla 34. Intervalo de confianza para la media del ángulo de abducción del hombro.
ALTURA CORTE ALTURA PARTICIPANTE MEDIA ERROR TÍP. INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
Corte a 120 cm
Bajo -9,206 ,101 -9,403 -9,008
Mediano -5,773 ,110 -5,988 -5,557
Alto -3,766 ,107 -3,977 -3,556
Corte a 180 cm
Bajo -7,551 ,113 -7,773 -7,329
Mediano -5,920 ,100 -6,116 -5,723
Alto -3,749 ,097 -3,940 -3,559
Variable dependiente: Ángulo Abducción Hombro
Los rangos de movimientos máximos de los diferentes grupos de altura de los participantes se
observa mediante el uso de diagrama de cajas (ver Figura 19), se observa que los valores máximos
en los tres grupos están en torno a los 10°, los valores mínimos para los participantes Bajos,
Medianos y Altos está en torno a -37°, - 23° y -20.
El percentil 75%, 25% y la mediana, son valores más representativos y que están relacionados al
rango de movimiento de abducción y aducción del hombro de las 27532 variables (mediciones)
analizadas por medio del software estadístico (ver Figura 19).
Las medianas aproximadamente -5° para los tres casos, los valores entre los percentiles 50 y 75
brinda información sobre el comportamiento general del movimiento en la simulación de la tarea,
los movimientos de abducción no son elevados en ninguno de los tres casos, el percentil 75
alrededor de 0° para los tres grupos (Bajos, Medianos y Altos), mientras que el movimiento de
aducción fue predominante durante el desarrollo de la prueba con valores incluso de -15°. Las tres
distribuciones son similares, sin embargo el grupo de Bajos presenta mayor dispersión.
47
Figura 19. Diagrama de cajas ángulo de abducción-aducción del hombro.
Las pruebas estadísticas respecto a la diferencia de medias entre los diferentes grupos (por DMS y
Bonferroni), ambas muestran que hay diferencia significativa entre los valores de medias entre
todos los grupos (Bajos, Medianos y Altos). Todos los pares de grupos presentan diferencias
significativas (ver Tabla 35).
Tabla 35. Prueba de comparaciones múltiples de media del ángulo abducción del hombro.
(I) ALTURA
PARTICIPANTE (J) ALTURA
PARTICIPANTE DIFERENCIA DE
MEDIAS (I-J) ERROR
TÍP. SIG.
INTERVALO DE CONFIANZA 95%
LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
DMS
Bajo Mediano -2.6205
* .10586 ,000 -2.8280 -2.4130
Alto -4.7165* .10440 ,000 -4.9211 -4.5118
Mediano Bajo 2.6205
* .10586 ,000 2.4130 2.8280
Alto -2.0960* .10354 ,000 -2.2989 -1.8930
Alto Bajo 4.7165
* .10440 ,000 4.5118 4.9211
Mediano 2.0960* .10354 ,000 1.8930 2.2989
Bonferroni
Bajo Mediano -2.6205
* .10586 ,000 -2.8739 -2.3670
Alto -4.7165* .10440 ,000 -4.9664 -4.4665
Mediano Bajo 2.6205
* .10586 ,000 2.3670 2.8739
Alto -2.0960* .10354 ,000 -2.3438 -1.8481
Alto Bajo 4.7165
* .10440 ,000 4.4665 4.9664
Mediano 2.0960* .10354 ,000 1.8481 2.3438
Basadas en las medias observadas. El término de error es la media cuadrática (Error) = 50,141. *. La diferencia de medias es significativa al nivel 0.05. Variable dependiente: Angulo Abducción Hombro
48
CAPITULO V: DISCUSIÓN
5.1. Discusión sobre la precisión y validación del método propuesto
Generalmente los rangos de movimientos (ROM) son evaluados por medio del uso de electro-
goniómetros los cuales pueden realizar mediciones de varias articulaciones simultáneamente, sin
embargo la precisión de las mediciones podría verse afectada por lo incomodos que pueden
resultar los equipos sobre el trabajador. El método propuesto basado en la captura y análisis de
video puede usarse para la medición de ROM de múltiples articulaciones de manera simultánea. El
método usa marcadores para la posterior obtención de datos y cómo se evidencia en los
resultados presentados, el método es altamente preciso y repetible (comparándolo con las
mediciones tomadas por el EGM).
Sin embargo, en el experimento, la precisión disminuyó para alturas de cortes a 180 cm respecto a
los cortes a 120 cm; esto podría deberse a que los marcadores son posicionados sobre las
vestiduras de los participantes y cuando estos realizan movimientos que impliquen alzar la mano a
una altura de 180 cm provoca que se deslicen a lo largo del brazo del participante, afectando de
ésta manera las mediciones tomadas. Sin embargo la disminución de la precisión es poca (como se
evidencia en la sección 4.1. resultados de validación del método).
Respecto al tamaño del marcador, se aprecia que se obtienen mejores resultados para el
marcador tipo 1. Previo a los resultados estadísticos de este estudio, se sospechaba que el
marcador tipo 2 arrojaría mejores resultados ya que corresponde a uno de menor tamaño (1 cm) y
cubierto de una cinta amarilla fluorescente tipo reflexiva. Aun cuando el marcador tipo 3 arrojo en
promedio una discrepancia mayor, está no supera los 3° de diferencia entre ambos métodos, lo
que es indicativo que cualquiera de los tres tipos de marcadores es aceptable siempre que se
establezca una tolerancia de ±5° de error en las mediciones angulares.
La correlación de dos variables se considera muy elevada para coeficientes de correlación de
Pearson por encima de 0,9 y bajas inferiores a 0,69. En este estudio todas las mediciones se
encuentran por encima de 0,79 y el coeficiente de correlación total fue de 0,98 lo cual es
indicativo que el método propuesto arroja mediciones muy parecidas a las del método de
referencia. Los ROM máximos examinados utilizando estos métodos (VT y EGM) están altamente
correlacionados.
Previo a la realización de este estudio, el experimentador sospechaba que el método sería muy
sensible a la configuración de luz en la que se realiza la toma de datos. Estadísticamente no hubo
diferencia entre las mediciones tomadas a diferentes niveles de luz. Posiblemente este resultado
se deba a que el software del método tiene controles de ajustes de contrastes que le permite
automáticamente detectar los marcadores aun en caso de niveles “bajos” de luz (300 – 350 lux).
La desviación estándar de los valores estuvo entre 0,99 - 3,50°, casi iguales a las desviaciones
estándar de los valores utilizando el electro-goniómetro.
49
Las diferencias mayores se presentan en las mediciones de participantes bajos y medianos, sin
embargo, la diferencia máxima no supera los 3° la cual se presentó en participantes bajos a una
altura de corte de 180 cm. Esto indica que cualquiera de los tres categorías de altura (bajos,
medianos o altos) combinada a cualquier altura de corte (120 cm o 180 cm) arrojó mediciones
muy aceptables y correlacionadas a la medición del EGM, siempre y cuando se establezca una
tolerancia de ±5° de error en las mediciones angulares.
5.2. Discusión sobre la tarea de corte manual de rosas
La tarea de corte de rosas requiere de uso intensivo y repetitivo de las extremidades superiores, el
tronco, hombro y codo se mueven de manera coordinada. Las flexiones de hombro y codo son casi
permanentes.
El codo y el hombro son las zonas corporales que requieren mayor ROM, a diferencia de la
inclinación del tronco y abducción.
El factor de riesgo evaluado más relevante es el de repetividad de movimiento, inherente a la
tarea de corte a 180 cm. Se observan levantamiento del brazo por encima de la altura del hombro
de hasta 63% del tiempo total del ciclo de la tarea. En particular para las personas con alturas
superiores a 179 cm este porcentaje corresponde a 48% (menos de la mitad del tiempo total).
Lo anterior es indicativo que posiblemente uno de los aspectos a considerar en el perfil de los
trabajadores que se requieran para el corte de especies de flores altas es que los mismos se
encuentren en un rango de altura superior o igual a 178 cm.
Los resultados relativos a la inclinación del tronco y abducción del hombro podrían no
corresponder con las mediciones realizadas en un ambiente real de trabajo, ya que en la ejecución
real de la tarea, la distancia a la que se encuentran los tallos de las rosas no es constante, podría
incluso aumentar significativamente lo que implicaría ROM de inclinación del tronco mayores
respecto a los resultados presentados.
En la simulación se definió que el participante debía realizar el corte dándole el frente a la rosa,
esto desde un punto de vista ergonómico, es “el deber ser” sin embargo esta condición puede no
cumplirse en la vida real, lo que repercute en ROM para la abducción del hombro mucho mayores
a los resultados presentados en este estudio.
Por otra parte, los ROM del movimiento de aducción del hombro son crecientes a medida que
transcurre la prueba, esto indica que la primera rosa que el participante corta se encuentra al
frente , mientras que la última se encontró en una posición diagonal derecha respecto a la
posición del participante, esta condición, sumado al hecho que el participante se mantuvo en el
mismo punto (no se realizaron movimiento de desplazamiento), hacen que la extremidad superior
izquierda haya tenido un movimiento de aducción mayor.
50
Por estas razones se debe aclarar que los resultados obtenidos en este estudio están influenciados
directamente por el modo o patrón de movimiento configurado (por el investigador) para llevar a
cabo las simulación de la tarea de corte.
Por lo tanto, los resultados presentados en este estudio no son concluyentes respecto a decisiones
de intervención ergonómica a tomar que podría requerir la tarea, porque la metodología no tiene
en cuenta condiciones ambientales ni factores de riesgo de tipo individual, psicosociales, ni evalúa
las cargas de fuerza de la tarea. Además no existen rangos de movimientos o intervalos máximos
admisibles universalmente aceptados con los cuales se puedan confrontar y poder establecer una
medida o escala del riesgo asociado a la tarea.
Evaluación ergonómica de la carga física con la captura y análisis del movimiento del brazo en la
realización de la tarea
De acuerdo a la simulación de la tarea, el corte de 8 rosas (sin desplazamientos) se realiza en un
tiempo medio de 25,08 segundos, lo que significa que la tarea se repite 20 veces por minuto.
Realizar movimientos de levantamiento de brazo por encima de la altura del hombro a está
frecuencia representa un valor elevado de repetitividad, más aun si se tiene en cuenta que la
actividad fue simulada por personas que no pertenecen al sector y los movimientos fueron natural
pero realizados de modo lento o pausado.
A continuación se muestran las gráficas (Figura 20, Figura 21, Figura 22, Figura 23, Figura 24 y
Figura 25) que permiten analizar el movimiento al realizar el corte de 8 tallos de rosas. El eje de las
abscisas corresponde al tiempo que duró la prueba y el eje de las ordenadas a los ángulos en
grados. El valor cero grados en este eje indica una posición de neutralidad, de hecho se observa
que en el origen (tiempo=0 y Posición angular=0) todos lo valores comienzan en cero y se
mantienen en torno a cero hasta el momento que se inicia a efectuar el movimiento coordinado
de los segmentos considerados.
Figura 20. ROM de la extremidad superior en cortes a 180 cm en participantes altos. Línea roja: ángulo máximo
promedio.
-30-20-10
0102030405060708090
100110120
0.0
67
0.8
00
1.5
33
2.2
67
3.0
00
3.7
33
4.4
67
5.2
00
5.9
33
6.6
67
7.4
00
8.1
33
8.8
67
9.6
00
10
.33
3
11
.06
7
11
.80
0
12
.53
3
13
.26
7
14
.00
0
14
.73
3
15
.46
7
16
.20
0
16
.93
3
17
.66
7
18
.40
0
19
.13
3
19
.86
7
RO
M (
°)
Tiempo (s)
Corte a 180 cm (Altos)
Inclinación tronco Abducción hombro
51
Figura 21. ROM de la extremidad superior en cortes a 180 cm en participantes medianos.
Figura 22. ROM de la extremidad superior en cortes a 180 cm en participantes bajos.
-30-20-10
0102030405060708090
100110120130140
0.0
67
1.0
67
2.0
67
3.0
67
4.0
67
5.0
67
6.0
67
7.0
67
8.0
67
9.0
67
10
.06
7
11
.06
7
12
.06
7
13
.06
7
14
.06
7
15
.06
7
16
.06
7
17
.06
7
18
.06
7
19
.06
7
20
.06
7
21
.06
7
22
.06
7
23
.06
7
24
.06
7
RO
M (
°)
Tiempo (s)
Corte a 180 (Medianos)
Inclinación tronco Abducción hombro
Extensión hombro Flexión codo
-30-20-10
0102030405060708090
100110120130140
0.0
67
1.0
00
1.9
33
2.8
67
3.8
00
4.7
33
5.6
67
6.6
00
7.5
33
8.4
67
9.4
00
10
.33
3
11
.26
7
12
.20
0
13
.13
3
14
.06
7
15
.00
0
15
.93
3
16
.86
7
17
.80
0
18
.73
3
19
.66
7
20
.60
0
21
.53
3
22
.46
7
23
.40
0
24
.33
3
RO
M (
°)
Tiempo (s)
Corte a 180 (Bajos)
Inclinación tronco Abducción hombro Extensión hombro Flexión codo
52
Figura 23. ROM de la extremidad superior en cortes a 120 cm en participantes altos.
Figura 24. ROM de la extremidad superior en cortes a 120 cm en participantes medianos.
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.0
67
0.7
33
1.4
00
2.0
67
2.7
33
3.4
00
4.0
67
4.7
33
5.4
00
6.0
67
6.7
33
7.4
00
8.0
67
8.7
33
9.4
00
10
.06
71
0.7
33
11
.40
01
2.0
67
12
.73
31
3.4
00
14
.06
71
4.7
33
15
.40
01
6.0
67
16
.73
31
7.4
00
18
.06
71
8.7
33
19
.40
02
0.0
67
RO
M (
°)
Tiempo (s)
Corte a 120 (Altos)
Inclinación tronco Abducción hombro Extensión hombro Flexión codo
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.0
67
1.0
00
1.9
33
2.8
67
3.8
00
4.7
33
5.6
67
6.6
00
7.5
33
8.4
67
9.4
00
10
.33
3
11
.26
7
12
.20
0
13
.13
3
14
.06
7
15
.00
0
15
.93
3
16
.86
7
17
.80
0
18
.73
3
19
.66
7
20
.60
0
21
.53
3
22
.46
7
23
.40
0
24
.33
3
25
.26
7
RO
M (
°)
Tiempos (s)
Corte a 120 (Medianos)
Inclinación tronco Abducción hombro Extensión hombro Flexión codo
53
Figura 25. ROM de la extremidad superior en cortes a 120 cm en participantes bajos.
Inclinación del tronco: Las líneas azules en las Figura 20, Figura 21, Figura 22, Figura 23, Figura 24
y Figura 25 representan el movimiento de la rotación del tronco respecto al eje transversal del
sujeto (no se incluyó la inclinación lateral respecto al eje anteroposterior del cuerpo del sujeto). Se
observa que sus valores se mantienen bajos alrededor de la neutralidad (0°), sus valores oscilan
entre -5° y 5°, con valles en los caso que se efectúa una ligera inclinación hacia adelante para
alcanzar la rosa y con picos en los casos en los que se presenta una ligera inclinación hacia atrás
para posicionarla en un punto de acopio. En los cortes a 180 cm, la irregularidad en los datos de
este movimiento se debe a la dificultad ya mencionada sobre el ocultamiento de los marcadores
del tronco debido al movimiento de los brazos y al limitado numero de cámaras de video. Sin
embargo, se observa que estos valores se mantienen en torno a la neutralidad, lo que significa que
no se presentan movimientos o posturas inadecuadas.
Abducción del hombro: Las líneas rojas en las Figura 20, Figura 21, Figura 22, Figura 23 y Figura 24
y representan el movimiento de abducción del hombro de la extremidad que sujeta la rosa, es
decir la abducción del hombro izquierdo de todos los participantes. Este movimiento oscila entre –
20° y 15° en casos extremos, para los participantes medios y altos este valor oscila entorno a la
neutralidad con picos indicando movimientos de abducción y con valles indicando movimientos de
aducción. En el caso del corte a 120 cm y para los participantes bajos se observa un predominante
movimiento de aducción. Los valores no representan un factor de riesgo elevado considerando
que abducciones de 5° son valores bajos. Está apreciación es valida en las condiciones en las que
-35-30-25-20-15-10
-505
1015202530354045505560
0.0
67
1.0
67
2.0
67
3.0
67
4.0
67
5.0
67
6.0
67
7.0
67
8.0
67
9.0
67
10
.06
71
1.0
67
12
.06
71
3.0
67
14
.06
71
5.0
67
16
.06
71
7.0
67
18
.06
71
9.0
67
20
.06
72
1.0
67
22
.06
72
3.0
67
24
.06
72
5.0
67
26
.06
72
7.0
67
28
.06
72
9.0
67
30
.06
7
RO
M (
°)
Tiempo (s)
Corte a 120 (Bajos)
Inclinación tronco Abducción hombro Extensión hombro Flexión codo
54
se realizó la prueba. Para generalizar este resultado será necesario que el sujeto se posicione con
su tronco de frente al tallo que se desea cortar. Esta es una importante consideración que puede
implementarse o tenerse en cuenta al momento de normalizar la tarea de corte en un ambiente
real de trabajo.
Flexión de codo: las líneas purpuras en las Figura 20, Figura 21, Figura 22, Figura 23 y Figura 24 y
representan el movimiento de flexión del codo, que se mantienen relativamente constante
alrededor de 45° de flexión. Con picos agudos en el momento que se realiza el levantamiento de la
extremidad superior (ver línea verde) con valles intermedios y que se mantienen que indican una
flexión del codo constante al momento de realizar el corte, nuevamente con un pico pronunciado
que se presenta al momento que el sujeto pretenden retirar el tallo de la cama de flores y
desciende nuevamente al momento que el sujeto posiciona la rosa en un punto de acopio (o
camilla). El tiempo prolongado de la Figura 20 representa una demora por dificultad en el corte del
tallo. Tijeras afiladas disminuye el tiempo en que el codo se mantiene en los ángulos de valles
intermedios y en el que la extremidad superior se encuentra por fuera de la posición de
neutralidad.
Flexión de hombro: Las líneas verdes en las Figura 20, Figura 21, Figura 22, Figura 23 y Figura 24 y
representan el movimiento de levantamiento de la extremidad superior. Existe una marcada
diferencia entre los cortes a 180 cm y 120 cm. El movimiento se aleja de la neutralidad al
momento en el que el sujeto levanta el brazo, alcanzando su valor máximo al sujetar el tallo para
el corte. Este ángulo máximo se mantiene mientras se realiza el corte (observar la meseta
formada por la línea verde) y desciende una vez se esté realizando el movimiento pertinente para
posicionar la rosa en el punto de acopio. Los valores superiores a 90° indican que el codo ha
superado la altura del hombro, este movimiento se mantiene el 63% del tiempo total para cortar
una rosa, considerando que 20 rosas se cortan en un minuto, este movimiento representa un
factor de riesgo de tipo repetitivo y postural.
55
CAPÍTULO VI: CONCLUSIONES
En cuanto a la pregunta si es posible la evaluación de carga física de las extremidades superiores
usando captura y análisis de movimiento por medio de video, se puede concluir que si es posible
realizar esta evaluación pero se deben tener en cuenta las siguientes restricciones y suposiciones
para aplicar la herramienta correctamente:
- Las mediciones pueden diferir especialmente las de posturas de tronco, abducción del
hombro ya que la tarea es simulada y no evaluada en un ambiente real de trabajo.
- Para realizar una evaluación completa se requieren más recursos como mayor número de
cámaras (por lo menos seis).
- La metodología propuesta solo permite la evaluación de factores de riesgo físico-mecánicos
por repetición de movimientos y posturas inadecuadas. Factores de riesgo importantes como
los individuales, psicosociales y ambientales quedan por fuera del alcance de la metodología
propuesta.
- Para evaluaciones ergonómicas completas, que conlleven a la proposición de intervenciones
ergonómicas sobre la tarea y puesto de trabajo, se propone el uso de la herramienta
complementado con el uso de otros métodos y herramientas que miden los factores de riesgo
que el presente método no mide (ej: cargas de fuerza y condiciones de trabajo).
- Se requiere de instrumentos, software y mano de obra especializada para la obtención de
datos.
El aporte ergonómico del método propuesto es que permite cuantificar los rangos máximos de
movimientos en tiempo para la flexión del codo y hombro, abducción del hombro e inclinación del
tronco; además de determinar la frecuencia de la tarea (30 cortes/minutos) y el porcentaje de
tiempo que la extremidad superior, que sostiene el tallo, se mantiene por encima de 90°. Se
concluye entonces que el método brinda su aporte ergonómico en la medición de factores de
riesgo físico-mecánicos (particularmente los relacionados a riegos posturales y por repetitividad de
movimientos).
En cuanto a la caracterización, implementación y validación de la tecnología de captura y análisis
de movimiento basada en video, y su aplicación en la evaluación de la exposición de riesgo, se
concluye que puede considerarse como una herramienta de observación y podría servir para
realizar evaluaciones ergonómicas. Sin embargo se debe aclarar que los resultados presentados en
este estudio no son concluyentes respecto a decisiones de intervención ergonómica a tomar, es
decir, no se pueden extrapolar a un ambiente real de trabajo ya que en el presente estudio se
evaluaron específicamente cortes a una altura de 120 y 180 cm. Esta metodología se propone
entonces como un complemento a las evaluaciones realizadas para una determinada tarea, y bajo
las condiciones planteadas en este estudio se convierte en una herramienta muy completa en la
medición del movimiento y posturas.
En cuanto al tipo de actividades para las cuales el uso de la metodología propuesta sea oportuno
para la evaluación ergonómica tienen las siguientes características:
56
1. Actividades que se ejecuten la mayor parte del tiempo en un mismo sitio de trabajo.
2. Actividades cuya ejecución impliquen movimientos repetitivos o una alta demanda de
posiciones posturales no neutras por elevado periodos de tiempo.
3. Actividades que requieran una elevada demanda de movimiento en extremidades
superiores.
4. Actividades como pintar, lanzar, barrer, servir, lavar manualmente (oficios domésticos),
cargar y/o levantar cargas, tocar instrumentos, poner productos (libros) en anaqueles,
actividades de albañilería entre otras.
En cuanto al análisis, diseño y ejecución del experimento se acotó la investigación al análisis de la
extremidad superior que sostiene y posiciona la rosa (no la que efectúa el corte) ya que el
movimiento de interés fue la abducción y flexión del hombro que por literatura se consideran sean
incidentes en el desarrollo de tendinitis en el manguito rotador.
La metodología se validó y se puede afirmar que la herramienta arroja mediciones precisas y
repetibles. Se obtuvieron altos valores de correlación entre las mediciones del método propuesto
y de referencia (0,9) y bajas desviación estándar de 3° en mediciones repetidas.
Se realizó la evaluación ergonómica de la carga física con la captura y análisis del movimiento del
brazo en la realización de la tarea y con relación a los factores de riesgo de la tarea de corte, y de
acuerdo al análisis del movimiento realizado (5.2), se puede afirmar que:
- Existe un factor de riesgo por repetición en el movimiento de levantamiento de la
extremidad superior (flexión del hombro); esto debido a que alrededor del 60% del ciclo
de la tarea, el participante permanece con los brazos levantados por encima del nivel de
altura del hombro.
- Los movimientos de tronco y abducción del hombro son bajos alrededor de la posición
neutral (0°) por lo cual el factor de riesgo por posturas inadecuadas es bajo. Sin embargo,
estas afirmaciones podrían cambiar si el estudio se realiza en un ambiente real.
Es limitado el conocimiento existente acerca de un “Rango Admisible de exposición” o acerca de
un “nivel de exposición seguro” contra el cual un factor de exposición pueda compararse, razón
por la cual se dificulta dar una conclusión (cuantitativa) sobre el nivel de riesgo de la tarea con los
ROM obtenidos por medio del análisis del movimiento. Con relación al caso de estudio, se
concluye que realizar mediciones de la tarea en un ambiente real presenta dificultades ya que
requiere de un espacio libre de objetos para que los marcadores no sean ocultados del campo de
visión de las cámaras de videos; además se debe tener en cuenta que las extremidades superiores
del trabajador pueden obstaculizar la visión de las cámaras (principalmente los del tronco);
adicionalmente dos cámaras de video no son suficientes para rastrear el movimiento de todos los
segmentos corporales de interés ni abarcar el total del espacio en el cual el trabajador desarrolla
la tarea. Estas dificultades se pueden solventar de varias formas: seleccionando preferiblemente
actividades que se ejecuten la mayor parte del tiempo en un mismo sitio de trabajo (no restrictivo)
cuya ejecución impliquen movimientos repetitivos, posturas no neutras por prolongados periodos
de tiempo y actividades que requieran una elevada demanda de movimiento en extremidades
57
superiores; o aumentando el número de cámaras las cuales se deberían posicionar de modo
perimetral entorno al espacio de trabajo y a diferentes alturas, en modo de garantizar que cada
marcador sea registrado mínimo por dos cámaras cualesquiera, durante todo el movimiento.
Con relación a la simulación, no se presentaron valores significativos de la abducción del hombro
esto debido a que los participantes se posicionaron al frente del tallo de las rosas a cortar,
situación que no siempre se cumple en un ambiente real de la actividad. En pocas palabras, no es
coherente modelizar una tarea como no se debe hacer, sino que se propone un modelo de la tarea
teniendo en cuenta el “debería ser”, por esta razón no se obtuvieron valores relevantes de
algunos movimientos como posturas inadecuadas para el tronco o abducciones que se pueden
presentar en un ambiente real; por lo cual se propone realizar la captura y análisis de movimiento
en un ambiente real de trabajo, teniendo en cuenta las consideraciones previamente enunciadas.
Durante la realización de este estudio se evidenciaron algunas de las ventajas de usar técnicas de
captura y análisis de movimiento por video como herramienta para la evaluación y medición de
factores de riesgo de TME son:
- Cuando se realiza en el puesto de trabajo, el uso de la herramienta permitiría manejar
datos en tiempo real.
- Evita sesgo del observador, ya que los movimientos del cuerpo pueden registrarse sin
presencia de este.
- La evaluación de tipo postural para cuello y zona lumbar es relativamente fácil.
- Varios movimientos de segmentos articulados del cuerpo pueden registrarse
simultáneamente para diferentes trabajos.
- El análisis de datos es simplificado con la ayuda de software apropiado.
- Los datos grabados pueden vincularse a actividades particulares (a diferencia de
goniómetros).
- Se obtienen buenas mediciones siempre que los marcadores de interés no se oculten del
campo de visión de por lo menos dos cámaras. Esto con el fin de realizar la transformación
tridimensional que permite obtener las coordenadas espaciales x, y, z de los marcadores
en el tiempo.
Algunas de las limitaciones del método como herramienta para la evaluación y medición de
factores de riesgo de TME son:
- Requiere de personal capacitado y entrenado para el análisis y para caracterizar
correctamente los factores de riesgo de la actividad o de la tarea.
- Se requiere bastante tiempo para el análisis de datos si se requiere información detallada.
- En situaciones de trabajo real, las videocámaras podría requerir cambios de posición,
debido al movimiento y desplazamiento del trabajador para llevar a cabo los ciclos de
trabajo.
- En la etapa de digitalización o rastreo, podría dificultarse la diferenciación entre los rangos
de posición neutrales y los no neutrales.
- Dificultad para evaluar el movimiento angular de muñeca y codo.
58
CAPÍTULO VII: RECOMENDACIONES
De acuerdo al análisis realizado y conclusiones obtenidas en este estudio, se realizan las siguientes
recomendaciones:
Para el corte de rosas a una altura de 180 cm, se recomienda que los trabajadores midan 175 cm o
más o en su defecto que se elaboren pasillos con una altura mayor en las plantaciones para
disminuir la altura entre los trabajadores y las flores y facilitar el corte a las personas categorizadas
como de altura baja.
Para realizar el análisis y captura del movimiento, se deben utilizar marcadores blancos de 2 cm
(tipo 1) o fluorescentes de 1 cm (tipo 2) y garantizar una adecuada iluminación (mínimo 350 lux) lo
cual permite obtener datos más confiables.
Realizar el tratamiento de los datos por medio de un analizador que permita convertir la gran
cantidad de datos arrojados por el rastreador (MaxTRAQ), en mediciones de interés. Se
recomienda el uso de MaxMate (Innovision Systems Inc, EEUU) el cual es un software que permite
leer archivos extensión “.mqa” arrojados por el rastreador 3D y los convierte en archivos Excel
habilitados para macro.
Utilización de más videocámaras o complementar con el uso de métodos de medición adicionales
(ejemplo uso de electro-goniómetros en muñecas y antebrazos) para realizar el estudio de las
rotaciones de antebrazo y muñeca (pronación y supinación) y las mediciones del brazo que realiza
el corte dado que éstos tienen una estrecha relación con la tarea.
Se recomienda la elaboración de este experimento en un ambiente real de trabajo, sin embargo se
debe tener en cuenta que esto acarrearía enfrentarse a dificultades de tipo técnicos en cuando a
la configuración del lugar y se requiere de más dispositivos de grabación.
Para agilizar el tratamiento de los datos, se recomienda el uso del modulo MaxMATE, el cual es un
analizador de los datos arrojados por el software MaxTRAQ, permitiendo calcular el movimiento
de las articulaciones de interés automáticamente, ahorrando tiempo de calculo y evitando el
tratamiento de un gran número de datos en Excel.
Para futuros estudios puede ser de interés que las variables de interés flexión/extensión hombro,
abducción/aducción hombro e la flexión/hiperextensión del tronco sean también validadas por
medio de un método de referencia, puede ser el usado en el presente estudio (para la
flexión/extensión codo) por medio de Electro-goniómetros.
59
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Palmas de Gran Canaria: < http://biblioteca.universia.net >
AGRADECIMIENTOS
Sinceros agradecimientos al grupo de trabajo del Centro de Estudios de Ergonomía de la Javeriana,
en especial a los profesores Christian Zea, Shyrle Berrio y Leonardo Quintana por su preocupación
para poner a mi disposición los recursos que hicieron posible llevar a cabo este estudio; a mí
director de trabajo de grado, Daniel Suarez por su paciencia, disponibilidad y excelente asesoría
prestada; a los participantes a las prueba; a mi padres y bellas hermanas por el amor y apoyo que
me han brindado durante toda mi vida; y a mi familia de vida, las personas incondicionales que
llevo siempre en mi mente y corazón: Pietro Tornavacca, Marisa Ferrato, Giuseppe Turba, Mario
Trejos y Juan Pablo Benitez. Por supuesto agradecimientos a Dios por darme sabiduría y
consentirme tanto.
Un grazie di cuore al gruppo di lavoro del CEE dell'università Javeriana, ai professori Chrsitian Zea,
Shyrle Berrio e Leonardo Quintana per il loro interesse di mettere a mia disposizione le risorse del
laboratorio. Grazie al mio direttore di tesi, Daniel Suarez, per la sua pazienza, disponibilità ed
orientazione. Grazie ai miei genitori e sorelle per loro amore e loro compagnia durante tutta la mia
vita. Grazie di cuore alla mia famiglia adottiva che sono le persone che disinteressatamente mi
hanno voluto, ai quali porto sempre nel mio cuore e nei miei peniseri: Pietro Tornavacca, Marisa
Ferrato, Giuseppe Turba, Mario Trejos e Juan Pablo Benitez.
ANEXO 1. PROTOCOLO DE RECOLECCIÓN DE DATOS
PROTOCOLO DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Alcance
El plan a desarrollar en el presente protocolo incluye las siguientes actividades y aspectos las
cuales permiten estandarizar el proceso de recolección de datos, necesario para el posterior
análisis y resultados de los mismos en el presente estudio experimental.
1. Objetivo del protocolo.
2. Definición y descripción de la tarea objeto de estudio (ciclo de trabajo de la tarea).
3. Selección y definición de las variables a medir y del factor de riesgo objeto asociado.
4. Identificación de los recursos necesarios para la realización del experimento.
4.1. Recursos necesarios para el montaje (set up) del ambiente de trabajo.
4.1.1. Recursos físicos
4.1.2. Recursos humanos
4.2. Recursos utilizados para la recolección de datos
4.2.2. Instrumentos de medición del método propuesto (método de observación
avanzada basado en video) y método de referencia (método de medición directa
por medio de Electro-goniómetro).
4.2.3. Herramientas necesarias para la calibración del sistema
5. Consideraciones sobre la Realización de la calibración y/o preparación del sistema para el
método propuesto.
7. Consideraciones sobre realización de la calibración y/o preparación del sistema para el método
de referencia.
8. Consideraciones sobre la simulación de la tarea objeto de estudio
9. Metodología para la obtención de datos (contactar, montar, calibrar, indicar, posicionar, simular
y capturar, recolectar y rastrear).
1. Objetivo
El objetivo de este documento es describir detalladamente el procedimiento, recursos y
herramientas requeridos para llevar a cabo la toma de datos de los participantes que realizarán
una simulación de la tarea del corte manual de rosas por medio del método propuesto y de
referencia basados en Video Tracking y en el uso de Electro-goniómetros respectivamente.
2. Definición y descripción de la tarea objeto de estudio
El proceso de corte de tallos de las rosas es la fase más importante del proceso productivo de
flores, pues de no realizarse de manera adecuada, no se garantiza la existencia de una nueva cama
de flores de alta calidad [Barrera J, 2009].
Basándose en las observaciones en campo de Berrio S [2011], y teniendo en cuenta que las alturas
de los cultivos varían de acuerdo al tipo de rosa alcanzando incluso alturas superiores a los 2,5
metros, se identifican y se definen las dos alturas más comunes a las que se ejecutan los cortes
manuales de rosa.
Las alturas de corte seleccionadas a evaluar son:
1. Cortes a alturas del codo (120 cm ± 5 cm)
2. Cortes superiores al hombro, es decir, superiores al nivel de la cabeza de cada sujeto (180 cm ±
5 cm).
Ciclo de trabajo del corte de flores
El ciclo de trabajo real de la tarea de corte de rosas es cíclico, inicia con la búsqueda o
identificación de la rosa lista para ser recolectada, seguido del corte de la rosa. A continuación se
posiciona la rosa en una camilla o punto de acopio (junto a las demás flores recolectadas) y
finalmente se empuja la camilla para avanzar y se repite el ciclo (ver Figura 1).
Inicio
Paso 1. Cortar tallo de rosa.Mano dominante: Sostener tijeras; posicionar tijeras y Cortar tallo.Mano no dominante: Sujetar tallo.
Paso 2. Posicionar rosa en camilla/talego.Mano dominante: Sostener tijeras.Mano no dominante: Posicionar rosa en talego o camilla.
Paso 3. Avanzar: Desplazarse hacia adelante/atrás; Buscar y seleccionar rosa a cortar.Mano dominante: Sostener tijeras y empujar camillaMano no dominante: Empujar camilla
Fin
Figura 1. Diagrama de la operación de corte manual de rosas.
En laboratorio se realizará una simulación de la tarea de corte manual de rosa. Como
consideración especial, se deberá tener en cuenta que el sujeto no se desplazará y en lugar de
avanzar o desplazarse (paso 3), el voluntario deberá realizar de modo continuo la tarea (ver Tabla
1).
Tabla 1. Corte manual de rosas, ciclo de trabajo real vs simulado.
Ciclo de trabajo de la tarea de corte manual de rosa
Paso No. Real Simulado
Paso 1. Cortar tallo Cortar tallo
Paso 2. Posicionar rosa Posicionar rosa
Paso 3. Avanzar N/A
Paso 4. Repetir ciclo Repetir ciclo
4. Variables a medir y el factor de riesgo asociado
Las variables medidas de la extremidad superior (no dominante) que sujeta el tallo de la rosa son:
- Postura de la abducción del hombro por encima de la línea horizontal de la cabeza
humeral. El movimiento de abducción se cuantifica mediante el valor del ángulo
creado entre el brazo y el eje longitudinal en el plano de Abducción-Aducción.
[Rodríguez Carlos, 2005] (medidas con el método propuesto).
- Postura de la flexión del hombro por encima de la línea horizontal de la cabeza
humeral. El movimiento de flexión se cuantifica mediante el valor del ángulo que se
crea entre el brazo y el eje longitudinal en el plano de Flexión-Extensión [Rodríguez
Carlos, 2005]. (medidas con el método propuesto)
- Postura de la flexión del codo: Esta variable servirá de referencia para confrontar y
validar las mediciones obtenidos por ambos métodos (medidas con el método
propuesto y de referencia).
- Frecuencia del levantamiento del brazo por encima del hombro del ciclo de trabajo.
- Inclinación del tronco del participante respecto al eje transversal del participante.
5. Identificación de los recursos necesarios para la realización del experimento
Para el montaje del ambiente de trabajo se requiere:
5.1.1. Recursos físicos
Para simular en laboratorio el ambiente de trabajo de corte de flores se realiza un banco de
prueba (montaje) (ver Figura 2Figura 2 Configuración del banco de prueba en laboratorio.) que
hace uso de los siguientes elementos (ver
Tabla 2):
Tabla 2. Recursos físicos para montaje del banco de pruebas.
Elemento Cantidad Dimensiones Características particulares
Mesa (o soporte)
1
Alto: 74 cm Ancho:70 cm Largo: 100 cm
La altura de la mesa en conjunto, con las canastas y tallos debe sumar 180 cm ± 10 cm (para los cortes a altura superior al hombro) y 110 cm ± 10 cm (para corte a la altura del codo).
Canasta
5
Deben garantizar la altura deseada. 60x40x41 cm
Las canastas deben poder apilarse para poder simular la altura deseada. Las canastas que queden posicionadas en la parte superior de la pila contienen espuma o poliestireno expandido (EPS) o un material que permita que los tallos permanezcan fijos y verticales durante el corte.
Ladrillos de espuma absorbente (Oasis)
9
Dependen de dimensiones de canastas 8x11x23 cm C/U
Material que permita que los tallos permanezcan fijos y verticales durante el corte. La forma deberá corresponder a las medidas longitudinales de las canastas.
Tallos de rosa 752 Alto: 25 cm Diámetro: 5mm
Pueden ser simulados por pitillos, garantizando un diámetro de 7 mm ± 3 mm. La resistencia al corte del material no debe ser superior a la resistencia media de un tallo de rosa real. Resistencias inferiores a las de un tallo real no representa inconveniente puesto que en el presente experimento no se pretenden obtener o realizar mediciones de fuerza o presión para la ejecución de la tarea. La dureza o resistencia al corte de los tallos no es relevante.
Figura 2 Configuración del banco de prueba en laboratorio.
En cuanto a los requerimientos de espacio físico, se debe tener en cuenta el volumen de medición
requerido para llevar a cabo la tarea, el cual puede pensarse como un espacio rectangular cuyos
lados son paralelos al laboratorio o a las coordenadas de referencias del sistema, y comprende o
contiene el movimiento de los marcadores que son de interés. El volumen puede localizarse de
manera tal que las videocámaras puedan ser ubicadas a distancia suficiente para filmar todo el
volumen [Innovision Systems Ins, 2010].
La recolección de datos del experimento se lleva a cabo en un recinto cerrado. Se debe garantizar
un volumen mínimo de medición de 230 x 230 x 230 cm. Para lo cual se disponen las cámaras de
video a una distancia aproximada de 3,3 m del montaje (ver Figura 3). El experimento se realiza en
el laboratorio de ergonomía de la universidad javeriana contando con un área aproximada de 650
x 330 cm.
18
00
mm
29
0 m
m
12
00
mm
300 mm
3300 mm
Cam 1
Cam 2
1490 mm
Altura: 1900 mm
Altura:
Altura z = 740 mm (altura mesa)
Canasta con tallos
Origen
3300 mm
Figura 3. Diagrama de la disposición de cámaras de video y banco de pruebas en laboratorio.
El participante debe posicionarse al frente de la canasta a 290 mm (en las coordinadas y) respecto
al origen.
5.1.2. Recursos humanos
Para la recolección de datos de la tarea de corte simulada en el laboratorio, se cuenta con siete (7)
participantes voluntarios sanos. Los cuales fueron clasificados de acuerdo a su altura (ver Figura 4)
como bajos (hasta 165cm), medianos (165cm a 179 cm) o altos (180cm o más). Cinco de los siete
participantes son hombres y dos son mujeres; las edades de estos se encuentran entre los 21 y 50
años (ver Figura 5).
Figura 4. Altura de participantes.
Figura 5. Distribución del género y edad de los participantes.
5.2. Recursos utilizados para la recolección de datos
Los instrumentos necesarios para la recolección de datos a través del método propuesto:
Tabla 3. Listado de instrumentos del método propuesto. Elemento Cantidad Dimensiones Características particulares
Marcadores
18 Tipo 1: Blancos, 2 cm diámetro (6) Tipo 2: Fluorescentes, 1 cm de diámetro (6) Tipo 3: Plateados brillantes, 2,5 cm de diámetro (6)
Bolas de poliestireno (un set cubiertas en cita reflexiva color amarillo; otro set recubiertas de papel aluminio brillante; y otro set blancas sin recubrimiento). Ver Figura 6
Videocámaras STC-TB33USB-ASH 2 N/A La STC-TB33USB-ASH es una cámara USB compacta de exploración progresiva VGA con un CCD a blanco y negro de 1/3". Tiene 60fps, disparador de hardware y software, captura de imágenes, zoom digital y un menú de configuración y control de usuario completos. La STC-TB33USB-ASH es un modelo con carcasa disponible con un conector mini USB posterior. Las cámaras USB de Sentech incluyen un SDK, DirectX, controladores Twain y Linux así como el software de visualización Sentech.
Programa informático MaxTRAQ 2D/3D (Innovision Systems Inc, EEUU)
1 N/A Analizador óptico de movimiento 3D
Trípodes 2 Aparato de tres partes que permite la estabilización de una cámara en su parte superior. Garantiza altura de 190 cm del suelo.
(a) (b) (c) Figura 6. Marcadores: a. Tipo 1, b. Tipo 2 y c. Tipo 3.
MaxTRAQ 2D es un digitalizador manual y automático que puede usarse para extraer propiedades
cinemáticas de archivos estándar AVI. Incluye herramientas que permite las mediciones 2D de
variables tales como ángulos, distancias, velocidades. Los datos digitalizados pueden exportarse
como archivos ASCII para posteriores análisis. Con MaxTRAQ se puede crear archivos AVI que
incluya todos los puntos digitalizados y la toma de video sincronizado con múltiples videocámaras
(Innovision Systems, EE.UU, 2010).
MaxTRAQ 3D es un modulo adicional de MaxTRAQ 2D el cual permite tomar datos de
movimientos 3D de dos a 4 imágenes de video. Cada grabación de video debe ser digitalizada y
rastreada en 2D antes que se pueda llevar a cabo la transformación en 3D.
Los siguientes son los requerimientos del sistema para MaxTRAQ (ver
Tabla 4. Requerimientos del sistema.
Instrumentos necesarios para la recolección de datos a través del método referencia:
Tabla 5. Listado de instrumentos del método de referencia.
Elemento Cantidad Características particulares
Pares de placas de Electro-Goniómetros (EMG)
1 El Equipo de electro-goniometría utilizado para la medición de ángulos corporales, a través de goniómetros electrónicos con tecnologías basadas en sonido.
Unidad básica (amplificador de señal) 2 De 7.5 v de 750 mA.
Unidad Móvil
1 Referencia Gwent, NP11 de 7 Hz.
Ordenador con software 1 Windows XP, Biometric Managemetn Version 7.5
5.2.3. Herramientas necesarias para la calibración del sistema
Método propuesto: Las herramientas utilizadas para la calibración estática DLT del sistema 3D
son:
- Cubo de calibración (calibration Frame) con 8 marcadores reflexivos redondos ubicados en
cada esquina del mismo, cada marcador numerado como se muestra en Figura 7. El
marcador 1 se configura como el origen del sistema, posicionado a una altura de 740 mm
respecto al suelo y en el laboratorio como se muestra en Figura 3. El cubo de calibración
debe llenar entre el 30% al 80% de la vista de cada cámara (para más detalle ver Anexo 3.
Guía práctica para realización del montaje de cámaras, rastreo y calibración del sistema
maxtraq en laboratorio, Anexo 4. Manual MaxTRAQ y Anexo 5. Tutorial MaxTRAQ 2D Y
3D).
- Se debe garantizar la iluminación y el contraste en el ambiente suficiente para que el
sistema pueda distinguir los marcadores en el proceso de rastreo. Por ejemplo el uso de
traje oscuro y fondo oscuro.
Figura 7. Cubo de calibración (Calibration Frame)
A partir del Marcador 1 se asignan las posiciones en coordenadas (en mm) de los restantes
7 marcadores (ver Tabla 6).
Tabla 6. Coordenadas de posición de los marcadores del cubo de calibración (mm).
Marcador x y z
1 (origen) 0 0 0
2 572 0 -8
3 572 572 -8
4 0 572 0
5 -8 0 572
6 572 0 552
7 572 572 552
8 -8 572 572
7. PREPARACIÓN DEL SISTEMA PARA EL MÉTODO DE REFERENCIA (ELECTROGONIOOMETROS)
Para realizar las mediciones por medio del uso de electro goniómetros se debe:
Paso 1: posicionar, con cinta adhesiva, los pares de placas de Electro-Goniómetros (EMG) en el
codo izquierdo del participante y asegurarse que el participante pueda realizar el movimiento de
flexión y extensión del codo cómoda y libremente (ver Figura 8).
Figura 8. Posicionamiento de electro goniómetros.
Paso 2: Conectar las los electro goniómetros a la unidad móvil, esta deberá estar sujetada al
participante por medio de un cinturón. Conectar la unidad móvil a la unidad básica, asegurarse de
tener un cable extenso (mínimo 2 metros) que permita un movimiento cómodo para el
participante. Finalmente conectar por medio de un cable USB la unidad básica (o amplificar de
señal) al computador y a una fuente de energía.
Paso 3. Iniciar el programa Biometric Managemetn Version 7.5 y encender la unidad básica,
seleccionar EGM para que el programa reconozca la señal del electro goniómetro, del menú
Transfer hacer clic en start, en este momento se visualiza en el display las variaciones angulares
en el tiempo (ver Figura 9).
Paso 4. Solicitar al participante adoptar una posición neutra (con el brazo extendido paralelo al
dorso del participante), hacer clic en el icono Zero.
Figura 9. Interface del Biometrics Data LINK para mediciones con EGM.
Paso 5. El sistema está listo para iniciar la grabación en el icono de inicio de la grabación y
finalizarlo en el icono de Stop.
9. MÉTODO DE OBTENCIÓN DE DATOS
Las etapas del método de obtención de datos por medio de video tracking incluye: el contacto con
las personas que puedan participar en la simulación de la tarea, la configuración y montaje del
banco de pruebas, la calibración del sistema (cámaras y software), la instrucción del voluntario
sobre su participación en el experimento, el posicionamiento de marcadores en las zonas de
interés sobre el participante, la simulación, grabación de la tarea y digitalización de datos y análisis
de datos. En la Figura 10 se esquematiza la metodología a seguir en el presente experimento para
la obtención de los datos.
Figura 10. Metodología obtención de datos con video tracking.
1. Contactar
Se debe contactar, informar y citar previamente a las personas que participan en el experimento.
Los criterios de selección de los participantes están relacionados al tipo de tarea a simular.
Para el presente experimento se cuenta con siete (7) participantes teniendo en cuenta lo
siguientes criterios: voluntarios sanos que no presenten ningún tipo de inconveniente físico para
realizar la actividad y que se encuentren en el rango de altura entre los 150 y 180 cm.
La experiencia en labores de corte manual de rosas y el genero no se consideran como criterios
para la selección de los participantes.
2. Configurar y montar banco de prueba
Se debe realizar el montaje del banco de pruebas teniendo en cuenta los recursos necesarios
identificados en el numeral 5.1.1 (Recursos físicos-Montaje del ambiente de trabajo) de este
protocolo.
Teniendo en cuenta el tipo de variables a medir, se debe garantizar los siguientes aspectos del
banco de prueba:
Contactar Configurar Banco de Pruebas
Calibrar Sistema
Indicar, Informar, capacitar en participación
Posicionar Marcadores
Simular tarea Recolectar y organizar datos
- Las alturas de corte (a nivel del codo y por encima del hombro)
- La forma del tallo
El banco de pruebas se debe configurar como se muestra en la Figura 11.
Figura 11. Configuración del banco de prueba.
Para la simular la tarea de corte a alturas del codo y superiores al hombro, se debe garantizar que
la altura total del banco de pruebas sea de 120 cm y 180 cm.
Montaje/Ubicación de Cámaras
Para la medición de las variables en ambas extremidades superiores, idealmente seis (6)
videocámaras deberían ubicarse alrededor del lugar donde el participante realizará la simulación
de la tarea. Con cuatro (4) ubicadas a una altura de 250 cm y las restantes dos (2) a una altura de
100 cm.
Para el presente experimento, dos videocámaras deberán ser ubicadas alrededor del lugar donde
el participante realizará la simulación de la tarea. Las videocámaras deberán estas ubicadas a una
altura de 190 cm ± 10 cm (ver Figura 12).
La frecuencia de muestreo de las cámaras se configura a 15 Hz.
Figura 12. Vista superior de la configuración de cámaras para este estudio.
3. calibrar
Realización de la calibración y/o preparación del sistema para el método propuesto.
El sistema requiere ser calibrado antes que se pueda llevar a cabo la reconstrucción
tridimensional. Con el fin de medir la posición de un marcador en el espacio, el mismo debe ser
visto todo el tiempo de registro, mínimo, por dos videocámaras cuyas ubicaciones y orientaciones
sean conocidas. La calibración del sistema de cámaras se lleva a cabo para determinar la ubicación
y orientación (parámetros externos) de cada cámara. Debido a que el procedimiento de
calibración determina la posición y orientación de las cámaras, el proceso deberá repetirse cada
vez que la(s) cámara(s) podría(n) haber sido movida(s).
Algunos de los pasos que se realizan para la calibración del sistema incluyen: la definición de la
configuración de la calibración, la sincronización de las cámaras de video, la grabación de la
calibración, la configuración y ajuste de los datos de referencia (rastreo), y la ejecución de la
calibración realizada por el software MaxTRAQ el cual usa un método de calibración estático DLT
para calibrar un sistema 3D.
Para conocer el paso a paso sobre como realizar la calibración del sistema, referirse al Anexo 3.
guía práctica para realización del montaje de cámaras, rastreo y calibración del sistema MaxTRAQ
en laboratorio.
4. Indicar e instruir
Los voluntarios firmarán un consentimiento informado (ver Anexo 2 Consentimiento informado de
participación) de la actividad a realizar en el cual se expresa que su decisión de participar en el
experimento es autónoma y voluntaria.
Los participantes idealmente deberán tener experiencia en el sector floricultor, en especial en la
tarea de corte. En caso que los participantes no tengan ningún tipo de experiencia en la tarea de
corte de rosas, se les deberá indicar e instruir previamente sobre cómo realizar la tarea. Además
se les mostrará dos videos de trabajadores realizando la tarea en el ambiente real a las alturas del
codo y por encima del hombro respectivamente, para que los voluntarios simulen los movimientos
que se realizan en la práctica.
Momento previo a la simulación de la tarea, Se debe registrar la información personal y datos
demográficos de cada uno de los voluntarios. Los datos específicos a registrar del voluntario son:
nombre completo, fecha de nacimiento, edad, sexo, estado civil, peso, estatura, mano dominante,
experiencia en corte de rosas, años de experiencias en corte de rosas, fracturas presentadas en
miembros superiores, enfermedades, actual ingestión de medicamentos. Este registro se realiza
en el cuestionario diseñado para tal fin (ver Anexo 6. Formato datos del participante)
Cada voluntario participará de la prueba de la siguiente manera:
Tabla 7. Participación en las pruebas.
SECUENCIA
MOMENTO DE VERDAD* TIEMPO
ESTIMADO (MIN)
DETALLE
1 Presentación e Instrucción sobre
la tarea 10
Presentación del objetivo del proyecto e Instrucción al voluntario sobre la tarea a ejecutar.
2 Firma del consentimiento
informado 5
El voluntario lee y firma el escrito del consentimiento informado de la participación en el experimento.
3 Alistamiento de instrumentos 15
Los implementos de ambos métodos son instalados sobre el voluntario. Método de referencia: Las placas de Goniómetros son probados e instalados sobre el codo del brazo del voluntario. Método propuesto: Los marcadores son ajustados sobre el brazo dominante en el experimento.
4 Adaptación a la tarea 3
Por 3 min el voluntario deberá realizar la tarea, durante este periodo de tiempo no se registrarán o tendrán en cuenta las mediciones. En este momento se realizarán ajustes en caso de ser necesarios para garantizar una buena medición.
5 Ejecución de la tarea 5 El voluntario deberá realizar el corte ininterrumpido de 8 rosas a una altura de corte de 120cm y de 8 rosas a 180 cm. En esta actividad se registran las respectivas mediciones.
5 Recolección de datos 5 La recolección de datos por el método propuesto (Video tracking) y referencia (Electro-goniómetros) se lleva a cabo simultáneamente y a medida que el voluntario ejecuta la tarea.
Total tiempo teórico de participación
40
*Momento de verdad: actividades puntuales en los que se requiere la participación o intervención del voluntario.
Este proceso se repite 12 veces para las 12 condiciones de pruebas, las cuales tienen en cuenta la
combinación de tres factores:
- Nivel de luz: Baja (hasta 350 lux), Alta (superior a 400 lux)
- Altura de corte: corte a 120 cm, corte a 180 cm
- Tipo de marcador usado: tipo 1, tipo 2 y tipo 3
NOTA IMPORTATE:
En cuanto a la recolección de datos por medio del método propuesto (Video Tracking), se debe
asegurar y procurar en lo posible que:
1. El movimiento del cuerpo y por ende el de los marcadores adheridos al brazo no
dominante del voluntario se encuentren siempre en el campo de visión de los videos
cámaras.
2. El ambiente (configuración del banco de pruebas, vestidura del voluntario y fondo del
recinto) sean de un color contrastante respecto a los marcadores adheridos al voluntario
(ver Figura 13). Es decir, en el caso que los marcadores reflexivos sean claros, entonces
todo el ambiente circundante deberá tener tonos oscuros.
Figura 13. Marcadores
3. El proceso de calibración se haya realizado correctamente y que las videocámaras en
ningún momento sean movidas. En caso que las mismas se muevan, el proceso de
calibración del sistema deberá realizarse nuevamente. Los valores de calibración deben
ser inferiores a 2.
5. Posicionar marcadores
En un estudio basado en video tracking, idealmente se deberá posicionar 23 marcadores sobre el
participante (4 en cabeza, 5 en tronco y 7 en las extremidades superiores). Sin embargo, teniendo
en cuenta la disposición de dos cámaras y teniendo en cuenta que durante todo el movimiento los
marcadores deberán poderse visualizar en todo el tiempo de la grabación, los marcadores STRN,
CLAV, HOMI, CODI1, CODI2 y CODI3 se posicionan en el cuerpo del participante como lo muestra
la Figura 14 y Tabla 8.
Figura 14. Posicionamiento de marcadores en el cuerpo
Tabla 8. Configuración de la disposición de los marcadores.
Nombre del marcador
Definición de la posición marcador Relevantes* Opcional
CABFI Cabeza Frontal Izquierda X
CABFD Cabeza Frontal Derecha X
CABAI Cabeza Anterior Izquierda ~ X
CABAD Cabeza Anterior Derecha ~ X
C7 7ma Vertebra Cervical ~
T10 10ma Vertebra Torácica ~ X
CLAV Clavícula X
STRN Esternón X
ESPA Espalda Derecha X
HOMI Marcador Hombro Izquierdo X
BRAI Marcador Brazo Izquierdo X
CODI 1 Inicio brazo izquierdo X
CODI 2 Codo izquierdo X CODI 3 Fin Antebrazo izquierdo X ANTI Marcador Antebrazo Izquierdo X
MUIA Marcador Muñeca Izquierda A ~ X
MUIB Marcador Muñeca Izquierda B ~ X
DEI Dedos Izquierdos X
HOMD Marcador Hombro Derecho
BRAD Marcador Brazo Derecho
CODD Codo Derecho
ANTD Marcador Antebrazo Derecho
MUDA Marcador Muñeca Derecha A X
MUDB Marcador Muñeca Derecha B X
DED Dedos Derechos X
Autor: Julián Negrete * De particular relevancia para el presente estudio ~ Marcadores relevantes pero no tenidos en cuenta puesto que no serían vistos por ambas cámaras (se requería una tercera incluso cuarta cámara de video).
Los marcadores son livianos, no requieren de energía o luz tales como los diodos de emisión e luz
lo que garantiza que los sujetos puedan moverse de manera natural.
6. Simular y capturar
Con base en el ciclo de trabajo real de la tarea de corte de rosas (ver numeral 3 Definición y
descripción de la tarea objeto de estudio) se definen la simulación de la siguiente manera:
En todo momento de la simulación, el participante sostendrá las tijeras y realizará el corte, con su
correspondiente mano dominante.
Paso 1. Cortar Tallo: La mano dominante realiza el corte mientras que la mano no dominante
sostendrá el tallo a una altura superior a la del corte.
Paso 2. Posicionar Rosa: El participante deberá apilar las rosas que va cortando en una misma
ubicación, para lo cual deberá realizar una rotación aproximadamente de 30° sobre su propio eje;
garantizando en todo momento que los marcadores de la espaldas sean visto por las cámaras. Es
importante aclarar que el desplazamiento observado en la tarea real no se realizará, el
participante no deberá realizar desplazamientos, solo los necesarios para alcanzar los tallos a
cortar.
Paso 3. Repetir ciclo: se repite el ciclo con la ejecución del paso 1.
7. Recolectar y organizar datos
Simultáneamente se realiza la simulación de la tarea por el participante, se realizan las
grabaciones de la tarea. Finalizado el proceso de grabado de la simulación, se realiza el rastreo
automático en MaxTRAQ 2D de las grabaciones de cada una de las cámaras realizadas;
posteriormente se realiza la transformación 3D en MaxTRAQ 3D y finalmente se obtienen los
coordenadas x, y, z de los puntos rastreados. Los cuales son posteriormente analizados y
comparados contra las mediciones obtenidas por medio del método de referencia.
ANEXO 2. CONSENTIMIENTO INFORMADO DE PARTICIPACIÓN Gracias por su participación en el estudio de Evaluación de riesgo al desarrollo de Trastorno Musculo-Esqueléticos en extremidad superior por medio de la tecnología de Captura y Análisis de Movimiento (Motion Capture Analysys). El propósito de este documento escrito es informarle acerca de cuáles son las condiciones de participación al experimento y obtener formalmente su consentimiento para participar en el mismo: 1. La participación a las pruebas experimentales requeridas por el estudio es de carácter voluntaria y bajo su proprio consentimiento y deseo. El participante podrá retirarse del estudio en cualquier momento si siente desagrado al participar en el estudio. 2. El participante ha sido informado e instruido sobre el procedimiento del estudio y sobre lo que debe hacer. 3. Los datos obtenidos no son propiedad del participante, el uso de los mismo solo tendrán los fines planteados en el estudio en cuestión. 7. Todos los datos que se recogen no son de carácter confidencial. El nombre de los participantes no se utilizará en los informes que se realicen sobre el proyecto. 8. El participante tiene el derecho a ser informado de los resultados del estudio general. Si desea recibir información sobre los resultados, debe incluir sus datos personales debidamente firmados. 9. En el caso que el participante requiera atención médica durante la realización de las pruebas de este estudio, el mecanismo por el cual se recurre a dicha atención será por medio de la EPS a la cual se encuentre afiliado. 10. El participante deberá tener en cuenta las siguientes consideraciones con el uso de los equipos electrónicos que serán usados para medir posturas: Se le colocaran electrodos superficiales en la superficie de los brazos y un dispositivo electrónico que permite adquirir señal en un computador personal.
Los equipos que se utilizan para adquirir las señales son seguros eléctricamente.
No se utilizaran elementos peligrosos que atenten a la salud y la integridad del participante.
Su firma indica que ha leído este documento y expresa su consentimiento voluntario para participar en el experimento. El investigador declara haber dado las explicaciones correspondientes a los participantes.
Fecha: ______//______//___________ Nombre: __________________________________________________________ Documento de identidad: _____________________________________________ Firma del participante: _______________________________________________ Firma del investigador: _________________________
ANEXO 3. GUÍA PRÁCTICA PARA REALIZACIÓN DEL MONTAJE DE CAMARAS, RASTREO Y
CALIBRACIÓN DEL SISTEMA MAXTRAQ EN LABORATORIO
1. Consideraciones previas.
Esta guía muestra el modo a proceder para la calibración de dos cámaras de video por medio del
uso de MaxTRAQ 2D y MaxTRAQ 3D. Se asume que el usuario ha previamente definido y
posicionado las cámaras de video.
MaxTRAQ usa un método de calibración estático DLT para calibrar un sistema 3D. Este método usa una
estructura de calibración con 6 o más marcadores (se recomiendan al menos 8) ubicados en posiciones
conocidas. La estructura deberá posicionarse en el espacio o zona en el que posteriormente se realizará el
movimiento a estudiar.
La estructura de Calibración deberá llenar entre el 30% y el 80% de la vista de cada videocámara. La posición
de los marcadores debe medirse de manera precisa (se recomienda una precisión de 0,1 mm o menos). Un
cubo puede ser dicha estructura, además de ser de fácil elaboración, se puede ubicar un marcador en cada
una de las 8 esquinas del cubo lo cual facilita la medición de las posiciones de manera precisa.
2. Grabación simultanea de la estructura de calibración por medio de MaxTRAQ 2D
1. Iniciar MaxTRAQ 2D
2. Conectar las videocámaras al ordenador, enfocar y visualizar: Asegurar una buena conexión.
Hacer clic en File -> New -> Recording
Ilustración 1. Vista MaxTRAQ 2D
Hacer clic en el menú View y asegurarse que la opción “Side bar” se encuentre seleccionada, a
continuación seleccionar el tipo de cámara (Camera Type) y la cámara (Camera). Las video cámaras
deberán ubicarse de manera tal de garantizar el Campo de Visión deseado para la toma de la grabación.
Nota: Los controladores de las cámaras han debido ser previamente instalados en el ordenador, las
cámaras deben encontrarse conectadas al ordenador. Hacer uso de trípodes ayuda a garantizar una
mejor fijación de las cámaras en los puntos deseados.
3. Sincronizar las cámaras
Habilitar la opción “Multiviewer”, haciendo clic en el menú View -> Toolbars , asegurarse que se
encuentre seleccionada la opción “MultiViewer Toolbar”.
Ilustración 2. Vista MaxTRAQ 2D
Hacer clic sobre el icono Enable MultiView Synch el cual debe pasar de Azul a Rojo .
Hacer clic sobre el icono al lado (Start another instance of MaxTRAQ) para iniciar una nueva instancia del
programa.
Nota: dar tiempo suficiente al ordenador que inicialice la nueva instancia de MaxTRAQ.
En la segunda instancia de MaxTRAQ se deberá también habilitar el icono Enable MultiView Synch el
cual debe pasar de Azul a Rojo .
Nota: Reducir el tamaño de las instancias puede facilitar la visualización del Display de ambas cámaras
en el ordenador.
4. Configurar los parámetros de cámaras: A continuación se deberá realizar las configuraciones de cámaras
en cada una de las instancias. Algunos de los parámetros a configurar son: la resolución, la frecuencia
(Frame Rate) de las cámaras (debe configurarse al mismo valor para ambas cámaras), los controles de
cámaras (Camera control).
5. Ubicar el Recuadro de Calibración en el campo de visión de las cámaras teniendo en cuenta que todos
los marcadores deben ser vistos por todas la cámaras; Capturar (Registrar/grabar) y rastrear el
Recuadro de Calibración o Estructura de Referencia. Digitalizar (Digitize) y Autorastrear (Auto Track) por
mínimo 10 frames (Ver tutorial MaxTRAQ 2D).
Hacer clic en Record para grabar.
Ilustración 3. Vista MaxTRAQ 2D
Grabar el archivo haciendo clic en el menú File de la instancia maestra (Master).
3. Calibración de MaxTRAQ 3D
1. Iniciar MaxTRAQ 3D
2. Hacer clic en el icono “Calibración” y cargar las grabaciones del Recuadro de Calibración.
Ilustración 4. Vista MaxTRAQ 3D
3. En el cuadro “Reference Marker Coordinates” ingresar las coordinadas de cada marcador
(normalmente en mm). Seleccionar un marcador de la estructura de calibración como el origen del
sistema. En Marker 1 escribir el número cero (0) en cada columna X, Y e Z. Las coordenadas (X, Y e Z)
de los siete marcadores restantes debe ingresarse y se mide respecto al marcador 1.
Ilustración 5. Vista MaxTRAQ 3D
4. Cargar los videos previamente grabados en las correspondientes ventanas.
Ilustración 6. Vista MaxTRAQ 3D
5. Una vez que se hayan cargados los videos, hacer clic en el icono “Track file with MaxTRAQ”
Ilustración 7. Vista MaxTRAQ 3D
6. A continuación debe inicializarse MaxTRAQ 2D en donde se deberá rastrear el video de la siguiente
manera:
a. Hacer clic sobre los iconos “Digitize”, “Auto Point” y “AutoTrack” ubicado en la columna
derecha del programa, en modo de activar la modalidad de rastreo automático.
Ilustración 8. Vista MaxTRAQ 3D
b. Si la estructura de calibración es un cubo, entonces seleccionar 8 en “Number of Points”.
Ilustración 9. Vista MaxTRAQ 3D
c. Posicionar en el video cada uno de los marcadores de la estructura de calibración. Tener en
cuenta el número del marcador definido en el paso 3. Debe asegurarse de identificar los
marcadores rastreados de acuerdo como se definan en la tabla Reference Marker
Coordinates.
Ilustración 10. Vista MaxTRAQ 3D
d. Hacer clic en Play, el programa iniciará el rastreo del video, si el programa no detecta algún
marcador, este detiene el rastreo y solicita que se le indique el lugar del marcador, en este
caso se hace clic en el lugar donde se ecnuentre el marcador perdido y volver a hacer clic en
el botón play. En caso que la perdida de marcadores sea repetitiva, deberán realizarse
nuevamente las grabaciones mejorando condiciones de luz y contraste.
Ilustración 11. Vista MaxTRAQ 3D
e. Finalizado el rastreo, se deberá cerrar el programa (no hay necesidad de guardar cambios)
f. El proceso se repite para las dos grabaciones.
7. Regresar a la ventana del programa MaxTRAQ 3D y asegurarse que ambos videos se encuentren
rastreados. Hacer clic sobre el icono First Frame.
Ilustración 12. Vista MaxTRAQ 3D
8. Hacer clic en el menú Tools -> Calibrate. Los resultaos de la calibración serán presentados una vez
finalice la misma. Revisar los Valores Meritos (Merit Value), y que las coordenadas de posición
dadas para cada cámara sean correctas en modo de asegurarse que se tiene una buena calibración.
Los valores merito (merit value) deberían ser normalmente inferiores a 2. Si están por encima de 2,
revisar las coordenadas de los marcadores y asegurese de haber identificado correctamente cada
marcador en el momento de haber realizado el Rastreo de los videos.
Ilustración 13. Vista MaxTRAQ 3D
9. Una vez realizada la calibración, retirar el recuadro de calibración y puede empezar a grabar datos de
movimientos 3D.
1
ANEXO 4. MANUAL MÁX TRAQ
Manual Max-TRAQ 2D
http://www.innovision-systems.com/help/maxtraq/index.html?tutorial_introduction.htm
Contenido Introducción ........................................................................................................................................ 3
Información General ....................................................................................................................... 3
Requerimientos del Sistema ........................................................................................................... 3
Versión del Software ....................................................................................................................... 3
Video de muestra ............................................................................................................................ 3
Instalación de MaxTRAQ ..................................................................................................................... 4
Referencia ........................................................................................................................................... 5
Interfaz de Usuario .......................................................................................................................... 5
Menu Bar / Barra Menú .................................................................................................................. 6
Tool Bar / Barra de Herramientas ................................................................................................... 7
Video Controls / Controles de Video ............................................................................................... 8
El gráfico .......................................................................................................................................... 9
Digitizing Controls / Controles de Digitación ............................................................................... 10
Cómo digitalizar............................................................................................................................. 11
Usando Autotracking ..................................................................................................................... 12
Umbral (Threshold) Ths ............................................................................................................. 12
Ventana de Búsqueda ............................................................................................................... 13
Selección de los Puntos a Rastrear ............................................................................................ 13
Parámetros de Rastreo / Opciones de Rastreo ......................................................................... 14
Grabación de video ....................................................................................................................... 17
Guardar y Exportar Archivos ......................................................................................................... 18
Exportar a MaxMate ................................................................................................................. 18
Exportar a ASCII ......................................................................................................................... 19
Exportar a C3D........................................................................................................................... 20
Multi-Vista ..................................................................................................................................... 20
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Barra de Herramienta Función/Function ...................................................................................... 22
Widgets (aplicaciones) .................................................................................................................. 23
Comandos básicos e HyperScript .................................................................................................. 24
Archivos MaxTRAQ (Íngles) ........................................................................................................... 25
Herramientas ................................................................................................................................. 25
Distance Tool (Herramienta para Distancias)............................................................................ 25
Angle Tool (Herramienta para Ángulos) .................................................................................... 26
Note Tool (Herramienta para Notas) ........................................................................................ 27
Scaling Tool (Herramienta de Escala) ........................................................................................ 27
Stick Tool (Herramienta para figuras de palos) ......................................................................... 28
Projected Point (Punto Proyectado) ......................................................................................... 28
Body Center of Mass (Centro de Masa Corporal) ..................................................................... 29
Miscelaneos ................................................................................................................................... 30
Deinterlacing (Des-entrelazado) ............................................................................................... 30
Codecs and Video Formats (Codec y Formatos de Video) ........................................................ 32
Anexos ............................................................................................................................................... 34
Anexo 1: Barra Menú .................................................................................................................... 34
Anexo 2: Tabla de comandos (en íngles) ....................................................................................... 39
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Introducción
Información General MaxTRAQ es un digitalizador manual y automático que puede usarse para extraer propiedades
cinemáticas de archivos estándar AVI. No requiere algún tipo especial de cámaras o marcadores.
Basta con abrir un video clip AVI y comenzar con la digitalización de puntos de interés. MaxTRAQ
incluye herramientas tales como ángulos, distancias, notas de figura de palos (notes stick figure),
trazos (traces) y escalas (scale). Los datos digitalizados pueden exportarse como archivos ASCII
para posteriores análisis. MaxTRAQ también puede crear un nuevo archivo AVI que incluya todos
los puntos digitalizados y/o herramientas.
Requerimientos del Sistema Los siguientes son los requerimientos del sistema para MaxTRAQ
Versión del Software Hay distintas versiones de MaxTRAQ. La siguiente tabla indica las diferencias entre las diferentes
versiones
Video de muestra MaxTRAQ viene con un par de videos que usted puede usar para familiarizarse con MaxTRAQ.
Estos video-clips requieren de un códec Intel (Intel códec). Si el códec aún no ha sido instalado en
su sistema, puede descargarlo de nuestra Página de Descarga (Download Page)
(http://www.innovision-systems.com/Downloads/Product_Downloads.html). Video-clips
adicionales pueden descargarse de nuestra Librería de Videos (Video Library)
(http://www.innovision-systems.com/Downloads/Videos.html).
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Versiones Lite y Standard
Los siguientes videos están instalados en la carpeta de Video Clips de MaxTRAQ.
Karate.avi Una patada de Karate sin ningún tipo de marcadores. Usted tendrá que utilizar la
digitación manual para analizar este video clip.
Treadmill.avi Caminar sobre un tapiz rodante. Este video clip utiliza marcadores oscuros sobre
un fondo claro (light background). La calidad del video es pobre por lo que tendrá
que utilizar la umbralización manual para poder rastrear el video. Utilice la
siguiente configuración:
Instalación de MaxTRAQ Como instalar MaxTRAQ:
1. Descargue el instalador MaxTRAQ en una carpeta de su computador en la página de
descarga
2. Después que la descarga se halla completado, hacer doble click en el instalador MaxTRAQ
para empezar la instalación.
3. Siga las instrucciones de instalación. En la mayoría de los casos, los valores por defecto
serán apropiados.
4. Para iniciar MaxTRAQ, seleccione MaxTRAQ del Menú de Inicio de Windows.
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Referencia
Interfaz de Usuario
Menu Bar (Barra menú): Contiene todos los menús de MaxTRAQ.
Tool Bar (Barra de Herramientas): Acceso rápido a los comandos más comunes.
Digitizing Controls (Controles de Digitación): Controles para digitar y nombrar los puntos.
Video Controls (Controles de Video): Controles para moverse por el archivo AVI y ajustar la
configuración de vídeo como el brillo y el contraste.
Video Properties (Propiedad des del video): Muestra las propiedades actuales del video, tales
como frecuencia de muestreo y resolución.
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Menu Bar / Barra Menú
Para mayor detaller ver Anexo 1: Barra Menú.
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Tool Bar / Barra de Herramientas
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Video Controls / Controles de Video
Notas
Usted puede ajustar al posición del fotograma (frame) mediante el uso del control
deslizante (slider)
Cuando se este en el modo AutoTrack, el rastreo se lleva a cabo cuando usted utilice los
siguiente botones:
Next/Previous frame
Play forward/reverse
El primer fotograma se establecerá a 0 o 1 en sus configuraciones en las Opciones
Generales.
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El gráfico
Para alejar (pan) o acercar (zoom) el gráfico utilizar:
Shift Mantenga pulsado el botón izquierdo del ratón y arrastre para seleccionar
el nivel de zoom
Ctrl Utilice el botón izquierdo del ratón para desplazarse a la ubicación
deseada
Ctrl or Shift+RButton Reestablecer valores por defecto de Zoom
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Digitizing Controls / Controles de Digitación
- Selecciona para mostrar Puntos (points), ángulos (Angles) o distancias (distance) en la
Tabla.
- Lista los nombres de los puntos. Para renombrar un punto, hacer click derecho y
seleccionar Rename del menú despegable y a continuación simplemente escriba el nuevo
nombre.
- Leyenda de Gráfico. Hacer click para mostrar o esconder en el gráfico
- Activa o deshabilita un punto o herramienta. Si está deshabilitado, este no se mostrará en
el gráfico y no será rastreado durante el rastreo automático (autotracking).
- Específica el numero máximo de puntos en cada fotograma (frame).
- Activa el rastreo marcado automático
- Avanza automáticamente al siguiente fotograma (frame)
- Avanza automáticamente al siguiente punto.
- Activa el modo de digitalización de encendido o apagado.
Accesos directos
F5 Encendido o apagado Digitalización
F6 Alterna Auto-punto (Autopoint)
F7 Alterna Auto-fotograma (Autoframe)
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F7 Alterna Auto-rastreo (Autotracking)
F9 Disminuir el número de puntos
F10 Aumentar el numero de puntos
Cómo digitalizar Digitalizar los puntos de interés en MaxTRAQ es fácil. Establezca el número de puntos que desea
digitalizar y cliquear en el botón Digitize en los Controles de Digitación o presione F5. El cursor del
mouse aparecerá como se muestra en la figura cuando se encuentre sobre la imagen del video.
Simplemente haga clic donde el punto de interés este localizado. Si ha activado el audio, MaxTRAQ
emitirá un pitido después de cada punto. Puede acercar 4 veces alrededor del cursor del mouse
manteniendo pulsada la tecla mayúscula (shift). Esto le permitirá digitalizar con mayor precisión.
Después de haber activado el modo Digitize, las siguientes opciones quedan disponibles:
AutoPoint Esto pasará automáticamente al siguiente punto después de que usted haya
digitalizado. Si no utiliza la función AutoPoint, deberá entonces seleccionar el
Punto que quiera digitalizar en la Tabla de Puntos.
AutoFrame Si la función AutoFrame se ha activado, entonces MaxTRAQ avanzará al siguiente
fotograma (frame) después que usted haya finalizado la digitalización del
fotograma actual. Tenga en cuenta, si se ha desactivado AutoPoint, esta función
pasará automáticamente hasta el siguiente fotograma después de que usted haya
digitalizado el punto actual.
AutoTrack Activa la función de marcador de seguimiento automático. En este modo,
MaxTRAQ rastreará cada uno de sus puntos digitalizados cuando pase al siguiente
fotograma por medio del botón Next Frame o Play Fordward de los Controles de
Video.
Puede rastrear todos los puntos al tiempo (AutoPoint encendido) o un punto a la vez (AutoPoin
apagado).
Cuando este usando la función Autotracking, deberá tener puntos de referencia (Landmarks) que
el rastreador pueda distinguir del fondo. Estos puntos de referencia pueden ser los puntos oscuros
sobre un fondo claro, o al revés.
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Marcadores blancos Marcadores negros
Usando Autotracking
Umbral (Threshold) Ths
El Autorastreado (AutoTracker) de MaxTRAQ rastrea en una imagen en escala de grises de 8 bits.
Éste localiza los marcadores por medio de la umbralización. Lo que esto significa es que un pixel
que se este por encima o por debajo de un determinado umbral será considerado parte de un
marcador o del fondo. Dado que estamos rastreando en una escala de gris de 8 bit, los niveles de
umbral oscilan de 0 (Negro) a 255 (Blanco). Puede dejar que MaxTRAQ determine el nivel de
umbral o puede configurarlos manualmente (ver Parametros de Rastreo Tracking Parameters).
Para ayudarle a determinar el nivel de umbral óptimo, MaxTRAQ puede mostrar un esbozo de lo
que el rastreador considera marcadores (líneas rojas). Para habilitar esta función, seleccione
Tracking Outline del menú View o haga clic en el botón Tracking Outline de la barra herramientas
. El umbral puede ajustarse desde el cuadro de diálogo Tracking Option o usado el regulador en
los Controles de Video (Video Controls)
Tenga en cuenta que si ha seleccionado Detección Automática de Fondo entonces el esbozo
(Outline) no se mostrará hasta que usted haya elegido al menos un marcador.
Ajuste el umbral de modo que los marcadores sean bien esbozados minimizando la cantidad de
ruido/marcadores falsos.
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Ventana de Búsqueda
Ésta específica el tamaño de área donde el rastreador buscará marcadores en el siguiente
fotograma (frame). Utilice un alto si se tienen movimientos rápidos y bruscos y un valor más bajo
para movimientos lentos y suaves. Cuanto más bajo sea el valor, menor es la posibilidad de que el
rastreador identifique erróneamente un marcador. El tamaño de las ventanas se reducirá durante
los primeros 3 fotogramas conforme el buffer predictor se llene y el rastreador pueda hacer un
mejor trabajo de predicción la siguiente ubicación del marcador.
Para ayudarle a determinar el tamaño de ventana óptima de búsqueda MaxTRAQ puede dibujar la
ventana alrededor de los marcadores. Utilice el cuadro de diálogo Opciones de Rastreo (Tracking
Options) para activar esta función. Tenga en cuenta que la ventana es dibujada con el tamaño que
será usado para el siguiente fotograma. Ajuste el tamaño de la ventana de búsqueda desde el
cuadro de diálogo Opciones de Rastreo (Tracking Options)
Selección de los Puntos a Rastrear
En algunas aplicaciones usted podría no querer rastrear todos los marcadores al mismo tiempo.
Algunas de las razones para esto puede ser que usted podría necesitar diferentes ajustes de
rastreo para diferentes conjuntos de marcadores o una configuración de marcadores bilaterales
(bilateral marker setup). También puede rastrear un marcador a la vez desactivando la selección
de AutoPoint. Por medio del uso de las casillas en la Tabla de Puntos se puede activar o desactivar
los marcadores a los que desea rastrear. Para mostrar las casillas, verifique la Table Check Boxes
en el menú View.
En este ejemplo, estamos rastreando solamente los marcadores del brazo derecho.
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Parámetros de Rastreo / Opciones de Rastreo
Puedes cambiar el comportamiento de la función Auto-rastreo (Autotracking) del cuadro de
diálogo Opciones MaxTRAQ. Los parámetros de rastreo están divididos en dos secciones,
Configuraciones de Rastreo (Tracking Settings) y Marcadores. Las Configuraciones de Rastreo
consisten en lo siguiente:
Configuración de Rastreo
Background (Fondo)
Especifique si se tiene un fondo claro con marcadores oscuros o un fondo oscuro con marcadores
claros. Si seleccionas Auto Detect, entonces MaxTRAQ determinará automáticamente el fondo
utilizando los puntos actuales digitalizados como una referencia.
Match Accuracy (Precisión de Correspondencia)
El March Accuracy específica qué tan bien los marcadores detectados deben coincidir entre
fotogramas (frames). A mayor valor deberán asegurar un mejor rastreo. Utilice un valor más bajo
si tienes pobre calidad de imagen o la forma del marcador cambia mucho entre fotogramas.
Search Window Size (Tamaño Ventana de Busqueda)
Específica el tamaño o la medida del área donde el rastreador buscará los marcadores en el
próximo fotograma. Utilice un alto si se tienen movimientos rápidos y bruscos y un valor más bajo
para movimientos lentos y suaves. Cuanto más bajo sea el valor, menor es la posibilidad de que el
rastreador identifique erróneamente un marcador. El tamaño de las ventanas se reducirá durante
los primeros 3 fotogramas conforme el buffer predictor se llene y el rastreador pueda hacer un
mejor trabajo de predicción la siguiente ubicación del marcador.
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Search Window Adjustment (Ajuste de la Ventana de Busqueda)
El tamaño se especifica como el porcentaje del tamaño del video vade 1 a 100. Puede mostrar la
ventana de búsqueda mediante la verificación Show Search Windows (Mostrar Ventana de
Busqueda).
Set Image Threshold (Ajuste del umbral de la imagen)
Si está desactivada, MaxTRAQ tratará de detectar el umbral óptimo para cada una de las
imágenes. En algunos casos es necesario configurar el umbral manualmente. Para configurar
manualmente el umbral, verifique este ítem y entonces use el control regulador para ajustarlo al
umbral deseado. La mejor manera para determinar el umbral es utilizar el Tracking Image
Window (ver Usando Autotracking). Para mostrar esta ventana, asegúrese que Show Tracking
Image este marcado.
Rastreo en la Imagen Original (Rastreo en la Imagen original)
Si se deja desactivado, MaxTRAQ rastrea en la imagen que se esté mostrando en la pantalla
permitiéndole ajustar el brillo y contraste de la imagen. Si está activa, entonces se utiliza la imagen
original, sin procesar- Tenga en cuenta que; MaxTRAQ siempre rastreara en una imagen a blanco y
negro.
Stop on Lost Point (Detener sobre el punto perdido)
Detener el rastreo si el rastreador pierde un marcador. Esto es útil si se utiliza el botón Play y uno
o más marcadores se pierden. En este caso el rastreo parará y usted puede manualmente
digitalizar los puntos perdidos y luego presione de nuevo el botón Play para reanudar el rastreo.
Show Tracking Image (Mostrar la Imagen de Rastreo)
Si se selecciona, el rastreador mostrará una ventana con la imagen exacta que se utiliza para
localizar y rastrear los marcadores. Esta ventana es muy útil para asegurar que el umbral está
configurado apropiadamente y que los marcadores están siendo localizados. Ver Usando
Autotracking para más información.
Show Explanation (Mostrar Explicación)
Esto mostrará una breve explicación sobre porqué MaxTRAQ perdió un punto durante el rastreo.
Use Prediction (Utilizar Predicción)
MaxTRAQ utiliza un predictor a tres puntos para predecir una posición de los marcadores en el
siguiente fotograma. Esto es útil cuando rastreas movimientos continuos. Desactive esta función si
está digitalizando posiciones de marcadores aleatorias.
Bidirectional Tracking (Rastreo Bidireccional)
Si se selecciona, el rastreador rastreará yendo en ambas direcciones. En operaciones normales,
rastreará solamente en la dirección que usted inicio la operación de rastreo. Si estás al comienzo
del archivo entonces estarás rastreando hacia delante solamente, y si estás al final del archivo,
yendo hacia atrás, entonces estarás rastreando en dirección hacia atrás solamente.
Stop at End of File (Detener al final del Archivo)
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Detiene y apaga el autorastreo autotracking cuando hayas alcanzado ya sea el final o el principio
del archivo dependiendo de su dirección de rastreo.
Show Search Window (Mostrar Ventana de Busqueda)
Dibuja un rectángulo alrededor de la ventana de búsqueda en su video durante el rastreo. Sólo se
mostrará durante el autotracking, pero puede ser muy útil si sigues perdiendo puntos.
Search Windows Color (Color de la Ventana de Búsqueda)
El color de la ventana de búsqueda.
Marcadores
La sección de marcadores consta de los siguientes parámetros:
Centroid Calculations / Cálculos del baricentro
Aquí puedes seleccionar el método a usar para el cálculo del baricentro de un marcador. Puedes
seleccionar entre Promedio, Centro de Masa y Circulo de Ajuste. El método de Promedio funciona,
pero proporciona la resolución más baja del sub-pixel. El Centro de Masa funciona para cualquier
forma pero puede ser más sensitivo a cambiar de forma. Circulo de Ajuste es el método
recomendado para marcadores circulares como hemisferios.
Tamaño de marcador mínimo y máximo
Usar el tamaño mínimo y máximo de un marcador es una manera eficaz de filtrar los marcadores
falsos. Use el regulador deslizante para quitar marcadores falsos pero asegúrese de que los
marcadores reales permanezcan. Utilice la función Show Tracking Outline en el ajuste del
tamaño máximo y mínimo del marcador.
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Grabación de video La interfaz del Usuario Registrador
Grabación de un vídeo
Seleccionar la cámara a usar del Camera Controls.
Seleccione la Resolución Resolution del desplegable
Seleccionar la velocidad del fotogramas Frame Rate
Si la cámara es compatible con cualquiera de los Controles de Cámara (Camera Controls),
los botones de Ajuste de Cámara (Camera Settings) o Ajuste de Video (Video Settings)
están habilitados y pueden usarse para ulteriores ajustes de cámara.
Activar Vista Previa (Preview) en los Controles de Grabación (Recorder Controls) para
chequear las configuraciones de la cámara.
Establecer la condición de parada.
Seleccionar el modo de Compresión de Viodeo (Video Compression).
Hacer clic en Grabar (Record) en los controles de grabador (Recorder Controls).
Después que la grabación haya parado, el botón Play estará disponible y podrás chequear
tu grabación antes que grabes el video.
Seleccionar Guardar Como (Save As) del menú file y guarda el archivo. A continuación
MaxTRAQ cambiará a modo rastreo (tracking mode). Para grabar otro video, seleccionar
nueva grabación (new Recording) del menú Archivo (File).
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Guardar y Exportar Archivos Usted puede guardar los datos como archivos MaxTRAQ, ASCEE o C3D. Sien embargo, MaxTRAQ
puede leer solamente archivos MaxTRAQ por lo tanto es recomendado que guarde siempre sus
datos digitalizados como archivo MaxTRAQ ante que exporte los datos.
Nota: Usted puede recargar los dantos en MaxTRQ utilizando la interfaz de automaticación
(Automation Interface) del Excel o cualquier otro Automation client. Contacte al soporte técnico
para más información.
Exportar a MaxMate
Para exportar los datos para usar con MaxMATE seguir los siguientes pasos:
Seleccionar Save As del menú File
Seleccionar MaxTRAQ ASCII File como tipo de archivo (File Type)
Hacer clic en el botón Options
Seleccionar MaxMate Format
Hacer clic en Ok y a continuación ingrese el nombre del archivo.
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Exportar a ASCII
Para exportar los datos para usar en Excel u otra herramienta de análisis, siga los siguientes pasos:
Seleccionar Save As del menú File
Seleccionar MaxTRAQ ASCII File como tipo de archivo (File type)
Hacer clic en el botón Options.
Seleccionar Custom Format
Seleccionar los datos que desee incluir y el separador (Tabulador o Coma).
Hacer clic en Ok y a continuación ingrese el nombre del archivo.
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Exportar a C3D
Para exportar los datos a un archivo C3D, siga los siguientes pasos:
Seleccionar C3D File como tipo de archivo File type.
Hacer clic en el botón Options.
Seleccionar la forma como deseas asignar el sistema de coordenadas 2D en un sistema de
coordenadas en 3D.
Multi-Vista La función MultiVistas MultiView de MaxTRAQ le permite grabar, visualizar y analizar video de
varias cámaras tamaño por tamaño (size-by-size). Para utilizar la función MultiView, hacer click
derecho en el área de la barra de herramienta y seleccione MultiView Toolbar. Esto mostrará la
siguiente barra de herramienta:
Utilice la página de opciones Multi-vista (MultiView) para modificar las configuraciones de valores
por defecto (default). Para utilizar esta función, haga clic en el botón Enable MultiView synch
(Habilitar sincronización MultiView) para que se vuelva rojo . Inicie otra instancia de MaxTRAQ
haciendo clic en el botón M2. Activa Multi-vista MultiView en esta segunda instancia.
Grabación de múltiples cámaras
Asegúrese de activar Use Master Control en las opciones Multi-Vista (ver arriba). Selecciones File-
New Recording de la instancia maestra (la primera). Selecciona y configure todas las cámaras. En
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la mayoría de casos la tasa de fotogramas deberá se configurada igual en todas las cámaras. Select
the correct master/slave or external/slave timing if the cameras support this. Vea la
documentación de su camara para más información sobre cómo configurar las cámaras para las
configuraciones para multi cámaras.
Hacer clic sobre Viewer para mostrar una imagen en vivo de cada cámara. Haga clic en start para
comenzar la grabación. Si se usa un accionador externo, asegurese de esperar hasta que todas las
cámaras esten listas para el external tigger.
Después que la grabación haya dinalizado, usted puede seleccionar el rango de fotogramas a
salvar (si la cámara lo admite). SI usted requiere multiples rangos para cada cámara,
temporalmente desactive la sincronización multivista Multiview Synsch en la vista de la cámara y
a continuación seleccione el rango. Esto puede ser útil cuando se necesite un software de
sincronización las cámaras. Después que hayas seleccionado el rango, activas la sincronización
Multi-vista nuevamente.
Seleccionar File- Save As de la instancia maestra y seleccione el archivo como un archivo tipo
Multi-Vista (MultiView File type). Esto guardará el video de cada cámara usando el sufijo
especificado en las opciones y un archivo de índice con una extensión mqm.
Apertura de múltiples archivos
Si ha habilitado el Control Maestro de Uso (Use Master Control) es recomendado que utilice el
tipo de archivo MultiView al guardar video de múltiples cámaras. Esto hará muy fácil abrir
múltiples archivos desde la instancia maestra. Si desea abrir múltiples archivos no grabados
usando MultiView, entonces usted puede desactivar el Control Maestro de Uso (Use Master
Control) o desactive temporalmente la sincronización MultiVistas (MultiView synch) y abrir cada
archivo por separado.
Opciones: Multi-vista
Puede cambiar el comportamiento de la función MultiView del cuadro de dialogo Opciones
MaxTRAQ (MaxTRAQ Options).
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Tenga en cuenta que estas configuraciones no tendrán efecto hasta la próxima vez que se inicie
MaxTRAQ.
Attach Windows Si se marca, entonces cada instancia (vista) de la aplicación
MaxTRAQ se adjuntarán, se moverán, se ajustaran al tamaño
juntas.
Use Master Control Esto le permite controlar todas las instancias de la instancia
maestro. El maestro es siempre la primera instancia (vista)
iniciada. Close y Exit son desactivadas en las instancias hijos (Slave
instances) cuando esta opción esta activa.
Show Progress and File… Muestra el progreso del rastreador las barras de posición de
archivo de las instancias hijos (slaves).
Show Recorder Status… Muestra el progreso de grabación y estados de las instancias hijos
(slaves).
Use RAW file Format Utilice el formato de archive RAW al salvar un archive MultiView
en lugar del formato AVI. El formato de archivo RAW es
generalmente más rápido y se recomienda a menos que necesite
el formato AVI.
Number of Instances to Start Si siempre quiere iniciar más de una instancia entonces ajuste el
numero de instancia que quiere. Este es útil si siempre usa
múltiples cámaras.
Filename Suffix Este sufijo se añade al nombre de archivo de cada cámara. Es muy
útil cuando tienes el Control Maestro (Master Control) activo y
puedes guardar los archivos de la instancia maestro.
Barra de Herramienta Función/Function La barra de herramienta Function le permite definir accesos directos a secuencias de comandos
(scripts) de MaxTRAQ y programas externos, tales como Excel etc. Para definir las funciones, utilice
Tools-Options y selecciones la página Funtion Bar. Las funciones pueden ser invocadas por medio
de la barra de herramienta Function o una tecla de acceso directo. Puede asignar un bitmap para
usar como un icono en la barra de herramienta. Este bitmap deberá ser un archivo bmp con una
resolución de 18x20.
Ejemplo de la barra de Función (Function) con 3 funciones asignadas
Utilice la página de opciones de la Function Bar para definir las funciones.
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Name El nombre de la función. Este nombre será también
usado como el toolbar tool tip.
Run Script Ejecute la secuencia de commandos (Script)
MaxTRAQ especificado.
Execute Shell Command Ejecuta una aplicación externa o abre un
documento con el programa asignado. Por
ejemplo, usted puede especificar index.htm como
el comando de celda (Shell Command) y se abrirá
en su navegador predeterminado.
Comman Parameters Todos los parámetros para pasar a la aplicación
externa.
Copy Current Frame to Clipboard Esto copiará el fotograma del video actual (modo
rastreados únicamente) en el portapapeles
(clipboard) en modo que pueda pegarlo en un
documento.
Save Current File First Guarda el archive actual antes de ejecutar la
aplicación externa.
Shortcut Key Específica una tecla de método abreviado.
Icon Bitmap Mapa de bits para el icono botón. Este debe ser un
archivo BMP con una resolución de 18x20.
Widgets (aplicaciones) Los Widget son mini aplicaciones de MaxTRAQ que se insertan por sí mismos en borde exterior de
la ventana principal. Actualmente hay 4 Widgets, una calculadora, un calendario, un Bloc de notas
y un Wizzard.
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aCalculator Una sencilla calculadora científica.
aCalendar Un calendario muy sencillo.
eventREC Grabador de Eventos Manual (Manual Event Recorder). Utilice las teclas F1 – F8 o
haga doble clic en una celda para alternar entre un evento. Utilice las teclas de
flecha para dar un paso adelante o hacia atrás en el archivo. Para reproducir un
archivo hacia adelante, utilice las teclas Ctrl+G ó PageDown (fin de página). Para
reproducir un archivo hacia atrás, utilice las teclas Ctrl+B ó Delete. Para detener la
reproducción, utilice la tecla espaciadora (Space) o Esc. Haga clic en el icono
para mostrar el dialogo de opciones. Los eventos pueden guardarse como un
archivo ASCII.
Por favor tenga en cuenta que; El registrador de eventos debe ser la ventana
activa con el fin de utilizar las teclas de acceso directo.
myNotes Un bloc de notas para conservar los apuntes. Las notas pueden guardarse como
archivos .txt. Usted puede colocar un archivo. Txt en MaxTRAQ para abrir el widget
myNotes.
theWiz El principal propósito con el Wizzard es suministrar una manera para crear guías
personalizadas y/o tutoriales. Está implementado como un mini-navegador
(browser) en modo que pueda utilizar cualquier editor html para crear estas
guías/tutoriales. Hipervínculos especiales (hiperScript) han sido implementados en
modo que pueda controlar MaxTRAQ a través del uso de estos hiperlinks.
Formato HyperScript: href=“MaxTRAQ:SimpleScript Command”
Comandos básicos e HyperScript Usted puede controlar MaxTRAQ en varias maneras. Puede controlarlo mediante programación
utilizando la interfaz de automatización (Automation Interface) o puede crear archivos
SimpleScript comandos para facilitar las tareas repetitivas. Archivos SimpleScript son archivos con
extensión .mqs. Además, las secuencias de comandos se pueden utilizar como comandos de
hipervínculos precedidos por MaxTRAQ: en el Widget TheWiz
Comandos: Ver Anexo 2: Tabla de Comandos.
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Archivos MaxTRAQ (Íngles) Tipo de Archivo Acceso Notas
MaxTRAQ Files (*.mqf, *.mqa) Read/Write This is the default file type when you open or save a MaxTRAQ file. This file contains all the points and tools you have created along with a reference to the videoI file. A MaxTRAQ file can be opened and editied.
Video Files (*.avi, *.mpg) Read/Write The current version of MaxTRAQ uses video clips of type AVI or MPG. To analyze a video sequence, open a video file and start digitizing. Once you’re done digitizing/analyzing you should save it as a MaxTRAQ file (see above).
In case of MPEG files, MaxTRAQ can only use MPEG-1 files. Any other MPEG format are not suitable for motion capture.
You can also save an analyzed video file to an AVI file. This new AVI file will include all the visual components such as points, sticks and tools.
Image Files (*.bmp, *jpg) Read Only MaxTRAQ can read a series of images files as a video. The series must be numbered consecutively but can start at any number.
MaxTRAQ Template Files (*.mqt)
Read/Write This file is similar to the .maq file except it doesn’t have a reference to an AVI file. If you want to analyze a series of similar video sequences, save the first one as a Template File and use this template when using the New command to analyze subsequent AVI files.
MaxTRAQ ASCII Files (*.mqa) Write Only Use this format if you want to export you points and/or tools and do further analysis in another program.
If you’re using MaxMATE to analyze the data, make sure that the MaxMATE option is selected (click Options in the Save As dialog).
MaxTRAQ Script FIles (*.mqs) Read Only You can create a text file with commands to control MaxTRAQ. This is very useful in case of repetitive tasks. See Simple/HyperScript for more information about the commands.
Herramientas
Distance Tool (Herramienta para Distancias)
La herramienta para distancias se utiliza para medir la distancia entre dos puntos o un punto y el
origen del sistema de coordenadas 2D. Si una herramienta de ampliación de escala se ha aplicado,
la distancia se mide en las unidades de medición de escala seleccionada. De otro modo la distancia
es medida en video pixeles.
Active Distance Tool del menú Tools o haga clic sobre la herramienta Distance sobre la barra de
herramientas. Puede también usar Alt + D. El siguiente cuadro de dialogo aparecerá después de
haber activado la herramienta:
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Seleccione el tipo de distancia de uno o dos puntos y haga clic en OK. El cursor del mouse
cambiará a y usted podrá seleccionar el o los puntos haciendo clic sobre ellos. Un pitido se
escuchará después de hacer clic sobre el/los punto(s).
Para cancelar la herramienta Distance, simplemente seleccione el comando distance nuevamente
o presione ESC. Si requiere eliminar la herramienta distance, haga clic derecho sobre la línea de
distancia y a continuación seleccione Delete Distance.
Angle Tool (Herramienta para Ángulos)
Con la herramienta para ángulos usted podrá calcular el ángulo entre dos puntos y el eje X o dos
vectores definidos por 3 o 4 puntos. Los ángulos se muestras en grados.
Activar Angle Tool del menú Tools o haga clic sobre la herramienta Angle sobre la barra de
herramientas. Usted también puede usar el acceso directo Alt + A. el siguiente cuadro de dialogo
aparece al haber activado la herramienta:
Seleccione el tipo de ángulo deseado y haga clic en OK. El cursor del mouse cambiará a y podrá
seleccionar los puntos haciendo clic sobre ellos. In pitido se escuchará después de hacer clic sobre
los punto(s).
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Para cancelarla herramienta Angle, simplemente seleccione el comando de ángulo nuevamente o
presione ESC. Si requiere eliminar la herramienta para ángulo, haga clic derecho sobre la línea del
ángulo o el arco y a continuación selecciones Delete Angle.
Note Tool (Herramienta para Notas)
La herramienta Noten se utiliza para colocar notas en las imágenes. Las notas pueden tener un
puntero o ser apuntadores o simplemente ser un cuadro de texto.
Para crear una nota, siga los siguientes pasos:
1. Active Note Tool del menú Tools o haga clic en la herramienta Nota sobre la barra de
herramientas. También puede utilizar Alt + N.
2. El cursor del mouse cambiará a:
3. Haga clic donde quiera ubicar el puntero y a continuación donde quiere la nota o haga
doble clic si desea un cuadro de texto y no desee un puntero.
4. Utilice el cursor para agrandar el cuadro de texto para ajustar el texto.
5. Escriba el texto y a continuación presione Enter.
6. Para editar la nota, haga doble clic o clic derecho/Properties sobre la nota.
7. Para cancelar la herramienta para nota, simplemente seleccione el comando de nota
nuevamente o presione ESC.
Importante: Una nota se crea solamente en el fotograma actual. Si desea la nota en todos los
fotogramas del video, entonces haga doble clic sobre la nota y seleccione Copy Note to All Frames
del menú emergente.
Scaling Tool (Herramienta de Escala)
La herramienta Scaling le permite cambiar la escala del sistema de coordenadas en 2D sabiendo la
distancia entre dos puntos de referencia (landmarks) en las imágenes del video.
Para cambiar la escala del sistema de coordenadas, siga los siguientes pasos:
1. Active Tool Scaling del menú Tool o haga clic sobre la herramienta Scaling sobre la barra
de herramientas
2. El siguiente cuadro de dialogo aparecerá.
28
3. Introduzca la longitud de la escala de medición (scaling gauge
4. Introduzca las unidades utilizadas.
5. Hacer clic en OK.
6. El cursor del mouse cambiará a
7. Haga clic sobre el primer punto de referencia (first landmark)
8. Haga clic sobre el segundo punto de referencia (second landmark)
9. Una escala de medición se mostrará entre los dos puntos de referencias seleccionados.
Para cancelar la herramienta de escalado, sólo tiene que seleccionar el comando escala de nuevo
o presione ESC. Si requiere eliminar la herramienta de escala, haga clic derecho en el indicador y
luego seleccione Delete Scale. Puede también cambiar las unidades o medir la longitud con un
doble clic o haciendo clic derecho/properties en el indicador (gauge).
Stick Tool (Herramienta para figuras de palos)
La herramienta Stick le permite dibujar una línea entre dos puntos creando una “figura de palo”.
Tenga en cuenta que si desea crear una figura de palos con más de dos puntos, deberá activar la
herramienta Stick para cada línea. Una vez haya activado la herramienta para figuras de palo, el
cursor del mouse cambiará como sigue:
A continuación haga clic sobre los puntos entre los que desee dibujar la línea. Si tiene el audio
encendido, escuchará un pitido cuando sea seleccionado un punto. La línea se dibujará después de
haber seleccionado el segundo punto.
Tenga en cuenta que; necesita tener la vista Stick tool option activada con el fin de activar la
herramienta stick.
Projected Point (Punto Proyectado)
Puede crear un Punto Proyectado mediante la definición de su relación con otros dos puntos. La
relación se define como el ángulo entre los vectores y la distancia de uno de los otros dos puntos.
Está función puede ser útil si desea rastrear el movimiento de un punto en el cual no pueda fijar
ningún marcador o un punto que no puede ser visto por la cámara.
Seleccione Project Point del menú Tools para activar esta herramienta. El siguiente cuadro de
dialogo se presenta después de haber activado la herramienta:
29
Usted podrá especificar la ubicación relativa del punto proyectado mediante el uso del mouse o
especificando el desplazamiento offset del primer punto en las unidades actuales y el ángulo entre
los dos vectores formado por los puntos 1 y 2 y el punto proyectado.
El punto resultado (Output Point) puede ser un punto existente o puede crear un punto nuevo. El
punto resultado (Output Point) será un punto calculado.
Body Center of Mass (Centro de Masa Corporal)
Calcula el centro de masa corporal de un ser humano. Los cálculos se basan en el método
presentado en el libro Biomechanical Basis of Human Movement (Hamill & Knutzen).
Seleccione Body Center of Mass del menú Tools para activas está herramienta. El siguiente cuadro
de dialogo se muestra después de haber activado la herramienta:
30
Para utilizar está herramienta tendrá que digitalizar 18 puntos situados en lugares específicos.
Indicar el género y luego el punto de resultado (Output Point). Este podría ser un nuevo punto o
un punto existente. El punto de resultado (Output Point) será un punto calculado.
Miscelaneos
Deinterlacing (Des-entrelazado)
Cuando se hace una película con su videocámara digital, hace lo siguiente: graba 50/60 fotos por
segundo, entremezclando cada dos fotos (con la mitad de la altura) en un fotograma. Dos fotos
(campos) se mezclan e un solo fotograma. Esta mezcla se denomina entrelazado (interlacing). El
entrelazado no es un error o defecto (bug). Este es el modo como las videocámaras digitales y los
registros digitales VCRs y la radiodifusión digital se lleva a cabo. Un segundo de película se
componen de 25/30 fotogramas = 50/60 fotos entrelazadas (campos). El entrelazado es de hecho
una manera hábil para comprimir una película cuando uno no puede usar métodos de compresión
digital.
Así, el des-entrelazado es el proceso de transformación de los fotogramas de videos entrelazados
(mezclados) en fotogramas de videos normales (con buena calidad, sin líneas horizontales
entrelazadas). Para más información acerca del entrelazado, ver Wikipedia o www.100fps.com.
Esto es un ejemplo sobre como un video entrelazado se vería sin un apropiado des-entrelazado.
31
MaxTRAQ soporta dos des-entrelazadores diferentes, así como un simple des-entrelazador BOB.
Usted puede descargar el des-entrelazador DSpace de la página http://www.innovision-
systems.com. Uno mejor está disponible en http://www.alparysoft.com/. Ambos de estos
eliminarán los artefactos y mantenimiento de la tasa de fotogramas. El des-entrelazador BOB
incorporado duplicará la tasa de fotogramas mediante la extracción de las líneas pares e impares
en cada cuadro y luego otra interpolar las líneas que faltan.
Para habilitar el des-entrelazado en MaxTRAQ, seleccione Tools-Options del menú y luego
seleccione la página Video options.
Tenga en cuenta que; el des-entrelazado está disponible únicamente si se tieneintalado ña versión
9 o superior de DirectX.
Opciones de Des-entrelazado
None No des-entrelazado. Si el video es entrelazado entonces se verá
distorsionado como mostrado en la foto arriba.
Default Si el video es entrelazado o tiene desactivado el control
entrelazado, uno de los des-entrelazadores de apoyo serán usados
para eliminar los objetos de entrelazado. Si ha instalado el des-
entrelazador Alparysoft DirectShow, entonces será usado. Si
ninguno de estos se encuentran instalados, entonces el video no
será des-entrelazado.
BOB El Des-entrelazado BOB es una técnica para duplicar la tasa
(velocidad) de fotogramas mediante la extracción de las líneas
pares e impares en cada fotograma y luego interpolando las líneas
faltantes o reduciendo la resolución horizontal de la mitad del
tamaño. Si se específica Strech Image Vertically entonces las líneas
faltantes serán interpoladas de lo contrario, la resolución vertical y
horizontal será a la mitad de su resolución original.
Disable Interlace Check Algunos formatos/codecs de video no reportarán el video como
entrelazado hasta que el video haya empezado a ejecutarse. Esto
32
causará que MaxTRAQ no lo reconozca como entrelazado y por lo
tanto no se utiliza un des-entrelazados. Al deshabilitar este
chequeo, MaxTRAQ tratará de des-entrelazar el video
independientemente del estado de entrelazamiento.
Codecs and Video Formats (Codec y Formatos de Video)
Codecs
Uno de los grandes problemas cuando se utilizan archivos de video en un formato digital es la gran
cantidad de espacio almacenado que estos archivos requieren. Está es para lo que un códec es
usado. El nombre es un acrónimo de Compressor/decompressor (Compresor/descompresor), y es
eso exactamente lo que hace este pequeño software: comprime la información cuando el archivo
es creado, y luego lo descomprime para mostrarlo.
Desafortunadamente, hay muchos algoritmos de compresión disponibles, por esto, muchos
codecs fueron creados, cada uno con sus ventajas y desventajas. Usted tiene que instalar el
adecuado para ver un video particular. MaxTRAQ tratará de mostrar que códec se necesita con el
fin de ejecutar su video. Hay muchos sitios buenos tales como www.moviecodec.com y
www.codecs.com para descargar códecs. Una herramienta llamada GSpot puede usarse también
para averiguar más información sobre qué códec se requiere y que codecs se tienen instalados en
su sistema. Está utilidad a pagamento puede descargarse del sitio gspot.headbands.com.
Para mostrar información sobre el códec que el video abierto este utilizando actualmente en
MaxTRAQ, utilice File-Properties y seleccione la tabla Codec.
Formatos de video
MaxTRAQ soporta formatos de archivo AVI y MPEG-1. También puede leer una serie de archivos
BMP y JPEG. Para una mejor calidad de video se recomienda usar el formato AVI sin comprimir. Sin
embargo, estos archivos pueden ser muy grandes. Usar el formato MPEG-1 le dará un buen
compromiso tamaño/calidad.
Tenga en cuenta que; el formato MPEG-1 requiere DirectX versión 9 o posterior.
Creación de video “Genérico”
Hay una serie de cuestiones para pensar al momento de crear un video que se puede utilizar en
tantas plataformas de Windows como sea posible. MaxTRAQ es soportado en Windows 2000, XP y
Vista. Windows 2000 viene con DirectX v/ (o V8) así, con el fin de poder utilizar un video en esta
plataforma (sin la actualización de DirectX) necesitaremos crear un video que sea no-entrelazado.
Necesitaremos también permanecer lejos de usar MPEG-1. Además, los formatos DV requieren
que sea instalado un coedc DVSD en Window 2000. Las videocámaras generalmente crean
archivos DV formatted AVI.
Para crear un video “Generico”, podrá usar cualquiera del software de conversión de video
disponible. Hay un número de ellos disponible como programa de prueba shareware.
33
Recomendamos usar el des-entrelazador Alparysoft DirectShow para crear un video No-
entrelazado.
Formato de archivo de video
Pros Contras
Series de archivos JPEG
Puede usarse sobre cualquier plataforma sin sofware adicionales.
No muy conveniente con un gran número de fotogramas.
Buena compresión.Good compression.
AVI no comprimido Puede usarse sobre cualquier plataforma sin software adicional.
Archivos muy grandes.
AVI con comprensión MPEG-4
Buena compresión. Podría requerir la instalación de un códec MPEG-4. Este códec puede ser descargado de la sección Download de la página http://www.innovision-systems.com
Disponible en la mayoría de sistemas XP y Vista.
Formato DV
La mayoría de videocamaras usa este formato para archivos AVI.
Requiera la instalaciónde un códec DVSD o un DirectX v9 actualizado en Windows 2000.
Archivos comprimidos La mayoría de las videocámaras crean archivo DC entrelazados de modo que un des-entrelazador es requerido. Disponibl een la mayor parte de
sistemas XP y Vista.
Puede ser des-entrelazado a 50/60 Hz utilizando el BOB de-sentrelazador.
34
Anexos
Anexo 1: Barra Menú Menú File
35
Archivos MaxTRAQ
36
Menu Edit
Menú View
37
Menú Image
38
Menú Tool
Menú Help
39
Anexo 2: Tabla de comandos (en íngles)
Command Description
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abort() Aborts/stops the current script.
angle( type, name, point1, point2, point3, point4 )
Create an angle named name using specified points. The type is specified as:
2 = 2 point angle (point3 and point4 not used)
3 = 3 point angle (point4 not used)
4 = 4 point angle
appexit() Terminates MaxTRAQ.
appexit2( save ) Terminates MaxTRAQ. If save is set to 0, then any changes made to the current file will not be saved.
camera( camera ) Selects the camera to use. the camera parameter specifies
the name of the camera.
clear( object, objectno )
Clears the specified object(s) in the current frame only. The object can be specified as:
Point = Clear specified point
All_points = Clears all points
close() Closes the current file.
close2( save ) Close the current file. If save is set to 0, then any changes made to the current file will be discarded.
copy2clip() Copies current video frame to the clipboard
delete( object, objectno/confirm )
Delete the specified object(s). The object can be specified as:
All = Deletes all points and tools
All_points = Deletes all points
All_tools = Deletes all tools
The confirm parameter determines if a confirmation dialog will be displayed. 0 = no confirmation, 1 = confirmation.
Point = Deletes point number objectno
Tool = Deletes tool number objectno
Note; When deleting a tool, the number of tools decreases and the objectnomay change. For example, if we created 3 angles and dlete the first, the second angle becomes objectno 1 and the third is now the 2nd.
description( text ) Sets the file description of the currently opened file. If text equals ? a dialog box is displayed.
digitize( state, autopoint, autoframe,autotrack ) Turns digitizing on or off. Set any of the parameters to 1 to turn the feature on and 0 to turn it off.
distance( type, name, point1, point2 )
Create a distance named name using specified points. The type is specified as:
1 = Distance from origin to point1 (point2 not used)
2 = Distance between the point1 and point2
filepropdlg() Displays the file property dialog.
folder( foldername ) Sets the current folder.
flip() Mirrors the current image.
40
frame( frameno ) Go to frameno. To rewind to beginning of file, set frameno to -1. Note; First frame is always 1 and is referenced to T0.
framerate( rate ) Sets the recording frame rate.
ifnot( fileopen, cmd ) Checks if a file is opened and if not executes the SimpleScript command specified by the cmd parameter.
msgbox( message, type )
Displays a message box. The type parameter can be one of the following:
0 = Ok Button/Exclamation Icon
1 = Ok Button/Information Icon
2 = Ok and Cancel Buttons/Exclamation Icon
3 = Ok and Cancel Buttons/Information Icon
multisync( state ) Turns Multisync on or off.
name( object, objectno, name )
Names the specified object. The object can be one of the following:
Point
Angle
Distance
new( doctype )
Create a new document. The doctype parameter can be one of the following:
0 = Tracking
1 = Recording
nframes( nframes ) Set number of frames to record. If set to -1, MaxTRAQ will record until the user stops the recording.
note( frameno, x1, y1, x2, y2, x3, y3, text )
Create a note with the specified text in frame frameno. If frameno is set to -1, the note is created in all frames, if frameno is set to 0, it is created in the current frame otherwise it is created in the specified frame.. The location and size is specified as:
x1 = x coordinate of pointer
y1 = y coordinate of pointer
x2 = y coordinate of left side of note
y2 = y coordinate of top of note
x3 = x coordinate of right side of note
y3 = y coordinate of bottom of note
Note that frameno is referenced to T0. If text equals ? a
dialog box is displayed so that the user can enter the note text.
npoints( npoints ) Set the number of points to digitize.
open( filename )
Open the named file. If the string is empty ('') then the file open dialog will be displayed.
You can execute another SimpleScript file by opening the file using this command.
optionsdlg( pageno ) Displays the Options Dialog and selects the options page specified as pageno.
play( direction )
Play current file forward or backwards. Specify the direction as:
Forward
Reverse
41
preview( state ) Turns the recorder preview on or off. Specify 1 to turn preview on and 0 to off.
record( state ) Starts recording a video. To start set state to 1 and to stop recording specify 0.
repeat( count, start, cmd )
Repeat the command cmd count times. The start parameter
specifies the starting index of the repeat substitute variable %r. If either count or start is set to -1 a dialog box will be displayed.
resolution( xres, yres ) Set the camera resolution.
rotate( degrees ) Rotates the current image in steps of 90 degrees clockwise. Valid argument is 90, 180, 270 degrees.
run( application, parameters ) Runs the specified application. This can also point to a file that has an application associated with it. For example, index.htm would be opened in the default browser.
save( filename ) Save the current file. If the filename is empty ('') then the Save As dialog is displayed.
step( direction )
Step one frame either forward or backward. Specify direction as:
Forward
Reverse
steplength( steplength ) Set step length.
stick( point1, point2 ) Create a stick between point1 and point2.
stop() Stop video playback.
swap( point1, point2 ) Swap point1 with point2.
t0( frameno ) Set T0 to frameno.
t1( frameno ) Set T1 to frameno.
tool( toolno )
Invoke tool. The tool is specified as a number where:
0 = Distance Tool
1 = Angle Tool
2 = Note Tool
3 = Scale Tool
4 = Projected Point Tool
5 = Center of Max Tool
options.tracking( property, value )
Set Tracking properties/options. The following properties can be set:
Property Valid Range Description
Threshold -256 Image threshold. Set to -1 for Autothreshold
Background 0 - 2 0 = Light Background
1 = Dark background
2 = Autodetect
MatchAccuracy 0 - 100 Match Accuracy in percent
WindowSize 1 - 100 Window Size in percent of resolution
SizeAdjustment 1 - 100 Size adjustment
42
factor as percent
MinMarkerSize 1 - 32000 Min marker size in pixels
MaxMarkerSize 1 - 32000 Max Marker size in pixels
CentroidCalcMethod 0 - 2 0 = Average
1 = Center of Mass
2 = Circle Fit
UseOriginalImage 0 - 1 0 = Off
1 = On
StopOnLost 0 - 1 0 = Off
1 = On
UsePrediction 0 - 1 0 = Off
1 = On
BiDirectional 0 - 1 0 = Off
1 = On
StopAtEof 0 - 1 0 = Off
1 = On
view( property, state )
Set the state of the specified view property. The property parameter is specified as one of the following:
Checkboxes
Continuous
Graph
Grid
Scalenumbers
Timedisplay
Trackingoutline
Zoom
Sidebar
Toolbar
Menubar
Widgetbar
MultiViewbar
Functionbar
Statusbar
For Zoom, the state parameter specifies one of the zoom levels below. For all others 0 = off and 1 = on.
Zoom Levels:
0 = Original Size
1 = Scale Image
2 = Keep Aspect
43
visible( object, objectno, state )
Sets the visible state of an object. The state is specified as 0 = off and 1 = on. The objectno can be set to -1 for all objects. The object parameter can be one of the following:
Point
Angle
Distance
1
ANEXO 5. TUTORIAL MAXTRAQ 2D/3D
Tutorial MaxTRAQ 2D
http://www.innovision-systems.com/help/maxtraq/index.html?tutorial_introduction.htm
Contenido Introducción ........................................................................................................................................ 2
Video Clips de muestras ...................................................................................................................... 2
Comenzar a digitalizar ......................................................................................................................... 2
Auto Tracking / Auto-Rastreo ............................................................................................................. 3
Ayudas visuales ................................................................................................................................... 4
Utilización de herramientas ................................................................................................................ 4
Distancias ............................................................................................................................................ 4
Ángulos ................................................................................................................................................ 5
Notas ................................................................................................................................................... 5
Consejos .............................................................................................................................................. 5
Salvamento de los datos ..................................................................................................................... 5
MaxMATE ............................................................................................................................................ 6
2
Introducción Bienvenido al tutorial de Innovision Systems, Inc. Para MaxTRAQ.
El siguiente tutorial le mostrará algunos consejos y trucos de utilización de MaxTRAQ.
Los Fundamentos
Lea Digitizing Controls/Controles de Digitación y Cómo digitalizar del Manual MaxTRAQ 2D/3D
para aprender los fundamentos de digitalización. Es importante que se familiarice con todos los
botones, accesos directos (shortcut)s y funciones. Si le dedica algo de tiempo previo, se hará más
eficiente para el tracking (Rastreo/seguimiento)
Video Clips de muestras Para mayor facilidad para empezar, se han incluido algunos videoclips de muestra. Puede
encontrarlos en la subcarpeta Video Clips de MaxTRAQ.
Estos videos han sido comprimidos usando un códec Intel. Con el fin de que pueda usar estos
video clips Necesita tener instalados estos códec en su computador. Si recibe el mensaje de error
Access denied, no códec cuando abra uno de estos video-clips entonces usted no tiene los codecs
Intel instaladados.
Para instalar los codecs Intel, descargue y ejecute el archivo: Codinstl.exe de nuestro sitio web.
Tenga en cuenta que; necesitará reiniciar su computador después de que haya ejecutado la
instalación.
Comenzar a digitalizar ¡Comencemos!
Asegúrese de tener habilitada la tabla de puntos
Vaya a File y abra su archivo AVI.
3
Determine cuantos puntos desea rastrear. Digamos que 3 puntos.
Vaya a Number of Points, utilice la flecha y haga clic arriba hasta 3.
Si desea renombrar Rename los puntos, haga clic derecho sobre cada uno y renómbrelos.
Para comenzar a digitalizar, asegúrese que Digitize, Auto Point y Auto Frame estén
seleccionados. El botón Digitize indica al sistema que usted va a digitalizar. El botón Auto
Point indica al sistema para avanzar al siguiente punto automáticamente y el botón Auto
Frame avanza al siguiente fotograma de forma automática.
Asegúrese que en la tabla de puntos que el primer punto esté siempre resaltado.
Generalmente, Poin #1 corresponderá al primer punto de interés en el archivo AVI. Por
ejemplo, el Point #1 es el hombro, Point #2 es el codo y el Point #3 es la muñeca.
Puesto que tiene el Auto Frame encendido, usted avanzará automáticamente al siguiente
fotograma. Repita, apunte y haga clic sobre el punto en orden.
Después de haber terminado su digitalización en todos los fotogramas, desactive el botón
Digitize.
Auto Tracking / Auto-Rastreo ¡Hagamos un poco de seguimiento (rastreo) de marcador automático!
Nuevamente,
Vaya a File y abra su archivo AVI.
Determine cuantos puntos desee rastreas. Digamos 3 puntos.
Vaya a Number of Point, utilice la flecha y haga clic arriba hasta 3.
Si desea renombrar Rename los puntos, haga clic derecho en cada uno y renómbrelos.
Ahora, la parte automática
Para comenzar a digitalizar, asegúrese que Digitize, Auto Point y Auto Track estén
seleccionados. El botón Digitize indica al sistema que usted va a digitalizar. El botón Auto
Point indica al sistema para avanzar al siguiente punto automáticamente y el Auto Track
encuentra automáticamente los puntos digitalizados en cada fotograma consecutivo.
Asegúrese que, en la tabla de puntos, el primer punto esté siempre resaltado.
Generalmente, el punto #1 corresponderá al primer punto de interés en el archivo AVI.
Por ejemplo, el Point #1 es el hombro, Point #2 es el codo y el Point #3 es la muñeca.
Una vez haya digitalizado sus puntos, comience el rastreo presionando el botón Play
Forward en los Controles de Video. Usted también puede presionar el botón Step Forward
si desea auto-rastrear un fotograma a la vez.
Después de haber terminado su digitalización en todos los fotogramas, desactive el botón
Digitize.
Nota; El rastreados de marcador automático (automatic marker tracking) requiere de marcadores
o puntos de referencias que sean más brillantes u oscuros que el fondo. En este ejemplo usamos las
4
configuraciones de rastreo de default. Para cambiar las configuraciones de rastreo, seleccione
Tools-Options.
Ayudas visuales Ahora estás listo para trabajar (run) con sus datos digitalizados. Solo haga clic sobre las dobles
flechas para regresar al primer fotograma.
A este punto usted tendrá un par de opciones. Echa una ojeada a la barra de
herramientas. Usted puede, ya sea, activar la Grid (cuadricula) para una ayuda visual, o los
Scale Numbers (Escala numérica) que le da el mínimo y el máximo en unidades actuales, o
Time Display (Visualización de tiempo) que es para cuando se exporta a AVI o se copia y
pega un fotograma a su informe.
Por ahora, seguramente habrás notado unos botones reguladores ubicados en l parte
inferior de la pantalla. Pruébelos. Bri (Brillo), Con (Contraste), B/W (Blanco/ Negro). Step
(paso adelante o hacia atrás para el número seleccionado), Slo (Movimiento lento)
Utilización de herramientas Usted dispone de varias herramientas con que trabajar. Lo que sigue consiste en como activarlas y
utilizarlas. Vaya a View y abra Tools. Asegúrese que Show All Tools esté seleccionado. Es muy
importante la confirmación de este paso! Como puede ver, usted tiene una variedad de
herramientas de análisis, tales como: Distances (Distancias), Angles (Ángulos), Notes (Notas) y
Stick Figures (figuras de palos).
Sigamos adelante y revisemos cada una de estas herramientas.
Distancias Localice el icono Distance en la parte superior de la barra de herramientas. Es la mano que
sostiene la regla. Haga clic sobre el icono. Usted tundra dos opciones. 1 Point and Origin si desea
mirar la distancia entre el origen u el punto. Tenga en cuenta que el Origen está localizado en la
esquina inferior izquierda. Usted puede para el punto en cuestión, en cada fotograma, averiguar
qué tan lejos se movió. Entonces seleccione 1 Point and Origin, presione OK y haga clic sobre el
deseado punto de interés. Note que la línea comienza en la esquina inferior izquierda y continua
hasta su punto de interés. En la mitad de la línea, notará la distancia indicada. La pequeña d= de
hecho significa distancia. Para borrar la Distance, haga clic derecho sobre la línea y Delete. La
segunda opción en Distances Type 2 Point. Haga clic sobre la mano con la regla en la barra de
herramientas. Seleccione 2 puntos. Haga clic sobre el primer punto y la continuación sobre el
5
segundo. Si tiene dificultades para leer el número en la barra de distancia, usted puede ir a Tools
luego a Options, Distance, Colors, y elija el color de fondo (Background) que prefiera.
Elija un color que haga contraste con el fondo. Si desea eliminar la línea entre los puntos, ponga la
punta del cursos sobre la línea, haga clic derecho y Delete Distance.
Lo está haciendo bien! Mantenga el buen trabajo. Listo para seguir a la siguiente herramienta de
función?
Ángulos Localizado en la parte superior de la barra de herramientas, verá una mano sosteniendo un
Ángulo. Haga clic sobre el icono. Tendrá tres tipos de ángulos diferentes Angles Types: 2 puntos, 3
puntos y 4 puntos. Si selecciona 2 Points, tendrá elñ ángulo entre dos ´puntos y el eje x. Si elige 3
Point o 4 Point, tendrá el ángulo entre los dos vectores. Pruébelo. Recuerde, si desea cambiar el
color de fondo para la a=, vaya a: Tools, Oprtions, Angles, Color y seleccione un color de fondo
(Background).
Notas Usted seguramente usará mucho la función de Notas (NOTES ). Vaya la icono de la mano con el
puntero. Tiene unos pequeños puntos negros debajo de la mano. Haga clic sobre el icono. Hay
varias maneras para utilizar la función Note. Primero, si desea tener una linea que vaya desde un
punto de interés hasta el cuadro de la nota. Haga clic una vez para el punto de interés y una vez
donde desee ubicar el cuadro de dialogo de la nota. Escriba su nota en el cuadro y presione Enter.
Usted puede cambiar el tamaño del cuadro arrastrando la(s) esquina(s) con el mouse. Pruébelo.
Recuerde, si desea cambiar el color de fondo del cuadro de la nota, vaya a: Tools, Options, Notes,
Color y seleccione un color de fondo (Background). Si desea eliminar o hacer cambios a este
cuadro de texto, haga clic derecho dentro del cuadro. Las opciones que tiene son Delete Notes,
Edit Note, Copy Note To All Frames.
Consejos Procure mantener separados los colores cuando utilice la función anterior. Por ejemplo, use rojo
para Distancias, Amarillo para Ángulos, y así sucesivamente. También tiene un par de
herramientas adicionales de análisis! No olvide la herramienta de Figura de Palos (Stick Figure
Tool) y el Trace Tool, que mencionamos previamente.
Felicidades! Ha finalizado la digitalización y el análisis. Ahora desea guardar su archivo.
Salvamento de los datos Guarde sus archivos como un archivo MaxTRAQ. Esto es muy importante. Para hacer esto, vaya a
File y Save As. Seleccione abajo Save as type: MaxTRAQ File (*.maq). A continuación ingrese el
6
nombre del archivo y presione Save. Una vez guardado su archivo de análisis como un archivo
MaxTRAQ, usted podrá fácilmente reabrirlo para hacer análisis adicionales en MaxTRAQ. Debe
seguir este procedimiento.
MaxMATE MaxMate es el Cuadro de Herramientas para el Análisis de Movimiento para Excel (Motion
Analysis Tool box for Excel).
Para poder hacer un análisis ulterior sobre sus puntos digitalizado utilizando MaxMATE, necesitará
guardar también su archivo como un archivo MaxTRAQ ASCCI, formato para MaxMATE. Seleccione
File, Save As y a continuación seleccione archivo MaxTRAQ ASCCI como tipo de archivo. Haga clic
en el botón de Options a la derecha, seleccione formato MaxMATe y después OK. Escriba un
nombre de archivo y haga clic en Save. Este archivo ahora podrá ser abierto con MaxMATE.
Copyright © 2002-2010, Innovision Systems, Inc. All rights reserved.
7
+Tutorial MaxTRAQ 3D
http://www.innovision-systems.com/tutorials/maxtraq%203d/index.html
Contenido Información General ........................................................................................................................... 8
Teoría: ¿Qué es la Calibración? ........................................................................................................... 8
Cómo hacer su kit de varas de calibración .......................................................................................... 9
La Vara ............................................................................................................................................. 9
La Estructura de Referencia ............................................................................................................ 9
Cómo mover la vara de calibración ................................................................................................... 10
La Calibración .................................................................................................................................... 10
Paso 1. Definición de la Configuración de Calibración .................................................................. 10
Longítud de la Vara / Wand length ........................................................................................... 11
Coordinadas de los Marcadores de Referencia / Reference Marker Coordinates ................... 11
Paso 2. Grabación de la Calibración .............................................................................................. 11
Método 1 ................................................................................................................................... 11
Volumen de Medición / Measurement Volume ....................................................................... 12
Método 2 ................................................................................................................................... 12
Paso 3. Configuración (ajuste) de los Datos de Referencia ........................................................... 13
Paso 4. Calibración del sistema ..................................................................................................... 14
Ventanas de la cámara .............................................................................................................. 15
Paso 5. Estado de Calibración ....................................................................................................... 16
La Transformación en 3D .................................................................................................................. 16
Paso 1. Definiendo de la configuración de la transformación ...................................................... 17
Paso 2. La digitalización de los archivos ........................................................................................ 17
Paso 3. Transformación a 3D ......................................................................................................... 17
8
Información General MaxTRAQ 3D es un complemento al MaxTRAQ estándar. MaxTRAQ 3D permite al usuario crear
movimientos tridimensionales de 2 a 4 imágenes de video separadas. Cada una de las imágenes
debe ser rastreada y digitalizada en 2D antes que pueda calibrar o llevar a cabo la transformación
3D.
El sistema requiere ser calibrado antes que se pueda llevar a cabo la reconstrucción
tridimensional. El procedimiento de calibración usa una “vara” (Wand) y una estructura de
referencia (Reference Structure) con 4 marcadores o puntos para calcular los parámetros externos
de la cámara (external camera parameters) tales como la posición y la orientación; y los
parámetros internos (internal camera parameters) tales como la distancia principal (principal
distance) y una tabla de búsqueda de linearización (Linearization Lookup table).
Teoría: ¿Qué es la Calibración? Con el fin de medir la posición de un marcador en el espacio, el mismo debe ser visto por dos
videocámaras cuyas ubicaciones y orientaciones sean conocidas. La calibración (del sistema de
cámaras) se lleva a cabo para determinar la ubicación y orientación (parámetros externos de la
cámara) de cada cámara. Debido a que el procedimiento de calibración determina la posición y
orientación de las cámaras, el proceso deberá repetirse cada vez que la cámara podría haber sido
alterada.
MaxTRAQ utiliza la calibración de vara dinámica (dynamic wand calibration), una estructura de
referencia con 4 marcadores y una vara (wand) con dos marcadores son requeridos para la
calibración de vara dinámica (dynamic wand calibration). La Estructura de Referencia será usada
para alinear el sistema global de coordenadas y la vara será usada para escalar el sistema de
coordenadas.
Además para el cálculo de los parámetros externos de cámara, el proceso de calibración también
calcula los parámetros internos de cámara y crea la tabla de alineación. Esto garantiza que la
precisión más alta posible se logre para la actual configuración. También es importante tener en
cuenta que no tendrá ningún dato 3D fuera del volumen alineado.
Para configuraciones de medición donde podría ser difícil mover la vara por toda el área, usted
puede hacer una calibración afuera del área de medición real donde podrá mover la vara por
alrededor sin ningún tipo de problemas para crear las tablas de alineación (Linearization Tables).
Deberá entonces ir a Tools Options y seleccione Lock Linearization Tables (Bloqueo de Tablas de
Linearización) para asegurar que las tablas de alineación (Linearization Tables) no serán sobre escritas por
una nueva calibración.
Lock Linearization Tables
El bloqueo de las tablas de linearización evita que las mismas sean sobrescritas por la rutina de
calibración. Por default la rutina de calibración creará una nueva tablas de linearización utilizando
las configuraciones actuales. En algunos ajustes, podría ser mejor crear las tablas de linearización
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fuera de la prueba de configuración real. Para linerizar las cámaras fuera de la prueba de
configuración, puede usar una cuadricula de linearización o simplemente hacer una calibración a
error (dummy) en una configuración más optima.
Cómo hacer su kit de varas de calibración El Kit de calibración para el método de calibración dinamic wand consiste en una Estructura de
Referencia con 4 marcadores y una vara (wand) con dos marcadores. El tamaño de la vara y de la
estructura depende de su Campo de Vista Field Of View (FOV). Se recomienda usara una vara que
sea aproximadamente del 30% al 60% del FOV.
La Vara La vara puede crearse uniendo dos marcadores redondos en cada extremo de una varilla metálica
o de madera. El diámetro de la varilla no debería exceder el 50% del diámetro del marcador. La
longitud de la vara viene dada por la distancia entre el baricentro de los dos marcadores. Para
obtener una longitud precisa, mida la distancia desde el extremo más externo de un marcador al
extremo interno del segundo marcador como se muestra en la siguiente figura.
La Estructura de Referencia La Estructura de Referencia generalmente tiene forma de L, con cuatro marcadores como se
muestra en la figura de abajo
Los cuatro marcadores son usados para definir la orientación del sistema global de coordenadas
durante la calibración del sistema. En la mayoría de los casos la “x” positiva se alinea con el brazo
largo y la “y” positiva se alinea con el brazo corto de la Estructura de Referencia.
Para hacer la estructura de referencia, 4 marcadores pueden unirse a un tablero o bien a una
estructura en forma de L tal como una escuadra de carpintero. Los marcadores pueden incluso ser
colocados sobre el suelo y ser removidos o cubiertos durante las pruebas. Por favor referirse a la
figura de arriba para ubicar los marcadores.
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La distancia entre el marcador 1 y 4 debería ser 20-40% de la distancia entre el marcador 1 y 2. Por
ejemplo, si la distancia entre el marcador 1 y 2 es 600 mm, entonces, colocar el marcador 4
aproximadamente 200 mm a partir del marcador 1. Cuando hayas ubicados los marcadores como
se muestra arriba, mida la distancia entre el marcador 1 y el marcador 2 (el brazo largo) y la
distancia entre el marcador 1 y 3 (el brazo corto). Tenga en cuenta que el marcador 3 deberá estar
ubicado perpendicular al vector del marcador 1-2.
Cómo mover la vara de calibración Es una buena práctica mover la vara en una dirección a la vez. Usted puede mantener la vara
posicionada en la dirección X-Y (la vara paralela al plano x-Y) o bien posicionada en la dirección Z
(la vara paralela al eje Z). Cualquiera que sea la dirección que elija para mover primero, asegúrese
de mover la vara en todo el área de medición cubriendo tanto la parte superior como la parte
inferior del volumen. El objetivo es llenar todo el volumen de interés con puntos de calibración y
de cubrir las áreas donde habrá marcadores presentes durante la prueba real. Repita el
movimiento en la otra dirección.
Por favor referirse a la figura 3 y la figura 4 en Pasos para Calibrar para ver cómo el movimiento de
la vara está cubriendo el área de medición.
Se recomienda que el movimiento de la cara sea sistemático y fácil de repetir.
La Calibración Este cápitulo describirá el paso a paso sobre como calibra un sistema MaxTRAq 3D usando el
método Dynamic Wand Calibration:
Paso 1. Definición de la Configuración de Calibración Defina la configuración de la calibración mediante el establecimiento de la longitud de la vara y las
Coordenadas de referencia de marcador. Asegúrese que la Longitud de la Vara y las Coordenadas
de Referencia de Marcador estén medidas en las mismas unidades.
Figure 1 Calibration Settings
Figure 2 Reference Marker coordinates
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Longítud de la Vara / Wand length
La longitud de la Vara es la distancia entre los centros de los marcadores reflexivos sobre la vara
de calibración. Esta tiene que medirse con alta precisión. La cara de calibración es movida en del
volumen de medición en todas las tres direcciones. Esto para asegurar que todos los ejes son
apropiadamente escalados.
Coordinadas de los Marcadores de Referencia / Reference Marker Coordinates
Éstas son medidas en las mismas unidades que la longitud de la vara.
A- Brazo Corto
B- Brazo medio
C- Brazo Largo
Paso 2. Grabación de la Calibración Hay dos métodos que puede utilizar para calibrar el sistema de cámaras:
Método 1
Ubique la Estructura de Referencia en el campo de visión (Field of View) de las cámaras. La
estructura de referencia deberá ser vista por todas las cámaras. Comience la grabación y a
continuación mueva la vara por todo el Volumen de Medición (Measurement Volume). Por favor
referirse a “Cómo mover la Vara” para detalles sobre un optimo movimiento de la vara. Es
importante mover la vara a lo largo de todo el volumen de medición y en todas las tres
direcciones para el apropiado escalado del sistema de coordenadas.
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Volumen de Medición / Measurement Volume
El Volumen de Medición puede considerarse como una caja rectangular cuyos lados al laboratorio
o a las coordinadas de referencia del sistema, y abarca el movimiento de los marcadores objetivos
que son de interés. Este volumen podría localizarse de tal manera que las videocámaras puedan
ser ubicadas a distancias suficientes para enfocar (ver) todo el volumen.
Método 2
El método anterior puede llevarse a cabo en dos etapas. La ventaja de este método es que es más
fácil de rastrear el movimiento de la vara ya que no estará oculto ninguno de los marcadores de
referencia. En la mayoría de los casos este es el método preferido.
1. Primero coloque la estructura de referencia en el campo de visión de todas las cámaras y tome
una captura instantánea.
2. en segundo lugar retire la estructura de referencia y comience una nueva grabación y grabe el
movimiento de la vara como en el método 1.
Estructura de Referencia como se ve desde la cámara 1 y 2
Movimiento de la vara como se ve de la Cámara 1 y 2
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Después de grabar los archivos a través de cualqueira de los anteriores métodos, cargué los archivos en MaxTRAQ 3D Calibration.
Paso 3. Configuración (ajuste) de los Datos de Referencia Siga los siguientes pasos solamente si usa el Método 2
1. Cargue los archivos de la estructura de referencia como se muestra en la Figura 1 y en la Figura
2. A continuación deberá rastrear cada archivo individualmente presionando el botón por
encima de la Ventana de la Cámara.
Figura 1. Estructura de Referencia como se ve en la Cámara 1
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Figura 2. Estructura de Referencia como se ve de la cámara 2.
2. Haga clic sobre debajo de configuraciones de calibración (calibration setting)
Paso 4. Calibración del sistema 1. Cargue los archivos del movimiento de la vara como se ve en la Figura 3 y la Figura 4. A
continuación deberá rastrear cada archivo individualmente presionando el botón por encima
de la Ventana de la Cámara.
Figura 3. Movimiento de la vara como se ve desde la Cámara 1.
Figura 4. Movimiento de la vara como se ve desde la Cámara 2.
2. Haga clic sobre para calibrar el sistema de cámara. Si la calibración fue exitosa, los resultados serán como se muestra en Figura 5.
Figura 5. Calibración Exitosa.
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Figura 6. Error de calibración.
Posibles razones para que la calibración fracase:
La vara no fue movida correctamente. Por favor referirse al capitulo “Cómo mover la vara” para más detalles.
La longitud de vara especificada es incorrecta.
Las coordenadas de referencia del marcador son incorrectas
Los marcadores de referencia están ubicados incorrectamente. Ver el capitulo “Como hacer su kit de Vara” para más detalles.
Ventanas de la cámara
Carga y digitaliza tus archivos en la ventana de cámara. Necesita tener al menos dos archivos
cargados para calibrar. También necesita establecer el tipo de lente Lens Type y el tamaño del
detector CCD.
Open File (Abrir Archivo): Haga clic sobre el botón para cargar un archivo AVI o MaxTRAq en la ventada de la cámara. Si carga un archivo AVI, necesitará rastrear el archivo antes de la calibración.
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Track File (Rastrear Archivo): Invoca el rastreador MaxTRAQ 2D con el archive actual. Una vez haya rastreado el archive en MaxTRAQ, salga del rastreador para regresar a la calibración de MaxTRAQ 3D. Close File (Cerrar Archivo): Esto cerrará el archivo actual de la cámara. Current File (Archivo Actual): Nombre del archivo del archivo actualmente abierto se muestra en esta ventana. Lens Type (Tipo de Lente): Especifique la longitud focal del lente. Si su lente no está listado, entonces introduzca el tipo de lente en el cuadro desplegable. CCD Size (Tamaño CCD): Especifique el tamaño horizontal del CCD en mm o en pulgadas. SI especifica el tamaño en pulgadas, entonces deberá terminar con comillas (”).
Paso 5. Estado de Calibración En una Calibración exitosa, usted puede ver los resultados en la parte inferior de la pantalla como
se muestra en la Figura 7.
Figura 7. Estado de Calibración
El estado de calibración mostrado son las posiciones de las cámaras en el sistema global de
coordenadas definidos por los marcadores de referencia y un valor merit value. El merit value
(valor de rendimiento/merito) representa el error promedio en las unidades del sistema. Este
valor depende de las cámaras y lentes que se utilizan y del volumen de medición. Además del
estado de cámara, el rango máximo de longitud de la vara y la desviación estándar también son
mostradas.
Una vez que el sistema de cámara es calibrado, las cámaras no deberán ser movidas. Si son
accidentalmente movidas estas deberán ser recalibradas nuevamente.
La Transformación en 3D Este capitulo describirá paso a paso como hacer la transformación tridimensional en MaxTRAQ 3D.
La versión actual lleva a cabo transformaciones 3D en datos 2D rastreados/digitalizados. Esto
significa que usted tiene que rastrear o digitalizar cada vista de cámara antes de que pueda
desarrollar la transformación 3D.
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Paso 1. Definiendo de la configuración de la transformación Defina los parámetros de rastreo utilizados para la transformación 3D. Actualmente solamente el
Residual Max puede ser definido. El residual es una medida de la precisión de los datos 3d. Un
bajo valor indica menos error, es decir, datos más precisos. Al establecer este a un valor inferior,
se puede cortar "malos" los datos en 3D.
Paso 2. La digitalización de los archivos Cargué los archivos que requieren ser transformados a #D como se muestra abajo en la Figura 1 y
en la Figura 2.
Figura 1. Cámara 1
Figura 2. Cámara 2
Una vez los archivos esten abiertos, digitalice los archivos presionando el botón encima de la
ventana de cámara. Tenga en cuenta que tiene que digitalizar cada vista de cámara
separadamente.
Paso 3. Transformación a 3D
Una vez que haya digitalizado/rastreado todas las vistas de cámara. Haga clic sobre sobre la
barra de herramientas o del menú en Tools -> Transform 3D.
Después que la transformación 3D se complete, las trayectorias y residuales 3D pueden ser vistos
en la ventana de resultados (output window). Puede ver las coordenadas X/Y/Z o los residuos
graficados a través del tiempo haciendo clic en la pestaña correspondiente en la parte inferior del
gráfico.
La tabla de leyenda también se llenará con los nombres de la vista de cámara con la mayoría de
puntos. Esta es generalmente la primera ventana de cámara.
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Figure 1, The legend
Ejemplo de los Gráficos de Resultados (output graphs)
Figura 2. Posición X versus Tiempo
Figura 3. Posición Y versus Tiempo
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Figura 4. Posición Z versus Tiempo Puede chequear la validez de los datos transformado del gráfico del residual.
Figure 5. Residual versus Tiempo Si las trayectorias obtenidas no son continuas, por favor revise lo siguiente:
Que todo el volumen de medición fue cubierto por el movimiento de la vara. Si un punto está por fuera del volumen calibrado, MaxTRAQ 3D no generará un punto 3D valido.
Que el marcador/punto haya sido visto/digitalizado por al menos dos cámaras.
Que los residuos no estén por encima del Residual Máximo especificado. Una vez la transformación es desarrollada, los datos 3D pueden ser guardados como archive MaxTRAQ C3D (c3d) o bien como un archive ASCII (mqa) para posteriores análisis.
Copyright © 2005 Innovision Systems, Inc.
ANEXO 6. FORMATO DATOS DEL PARTICIPANTE
DATOS DEMOGRAFICO E INFORMACIÓN GENERAL DEL PARTICIPANTE
Favor diligencie el formulario indicando las respuestas en la columna derecha de la tabla.
Fecha y hora de la prueba (dd/mm/aaaa)
Nombres y apellidos
Fecha de nacimiento (dd/mm/aaaa)
Edad
Genero (Hombre/Mujer)
Estatura (cm)
Largo extremidades superiores
Extremidad superior Dominante (Diestro/Zurdo)
Años experiencia laboral en corte de flores
Numero de fracturas sufridas en extremidades superiores
¿Presenta algún tipo de Alergia o enfermedades? ¿Cuáles?
¿Ingiere a la fecha algún tipo de médicamento? ¿Cual?
ANEXO 7. DEMOSTRACIÓN FORMULA USADA PARA CALCULO DE ÁNGULOS
El ángulo entre dos vectores distintos de cero y es el ángulo ,
, que aparece en figura 7.1. Al aplicar la ley de cosenos al triángulo de la figura, se
obtiene.
Figura 7.1. Ángulo entre dos vectores.
‖ ‖ ‖ ‖
‖ ‖ ‖ ‖‖ ‖ Ley de los cosenos (1)
Del teorema de Pitágoras, se sabe que la magnitud del vector es:
‖ ‖
(2)
(3)
‖ ‖ ‖ ‖
(4)
Si se sustituye ésta expresión en la formula que expresa la ley del coseno (1) y si se despeja
(recuérdese que y son vectores distintos de cero, entonces su magnitud es diferente de cero),
se obtiene:
‖ ‖‖ ‖ (5)
Recordando que el producto punto de los y se define como:
De esta manera, se puede escribir (5) como
