javeriana, cali
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Producto para apoyo en la comunicacion en personascon paralisis cerebral mayores de cinco anos conmovilidad funcional en alguno de sus miembros
superiores, capacidad de sostener el cuello y deficitcognitivo leve, moderada o severa
Anyela Daniela Bolanos Dıaz
Marıa Valentina Mazuera Manzano
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Facultad de Ingenerıa y Ciencias, Departamento de Electronica y Ciencias de la Computacion
Santiago de Cali, Colombia
2019
Producto para apoyo en la comunicacion en personacon paralisis cerebral mayores de cinco anos conmovilidad funcional en alguno de sus miembros
superiores, capacidad de sostener el cuello y deficitcognitivo leve, moderada o severa
Anyela Daniela Bolanos Dıaz
Marıa Valentina Mazuera Manzano
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al tıtulo de:
Ingeniero Electronico
Director:
Doctor Jaime Alberto Aguilar
Coirector:
Doctor Helberg Asencio
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Facultad de Ingenerıa y Ciencias, Departamento de Electronica y Ciencias de la Computacion
Santiago de Cali, Colombia
2019
A nuestros padres
”Los rıos no beben su propia agua, los ar-
boles no comen sus propios frutos, el sol no
brilla para sı mismo, las flores no esparcen su
fragancia para sı mismas.
Vivir para otros es la regla de la naturaleza. La
vida es buena cuando tu estas feliz, pero la vida
es mucho mejor, cuando otros son felices ¡por
causa tuya! nuestra naturaleza es el servicio.”
Papa Francisco
Agradecimientos
El agradecimiento de este proyecto va dirigido primero a Dios por las oportunidades que
se presentaron para llegar hasta este momento de nuestras vidas. A nuestros padres, por
brindarnos apoyo y buenas palabras para seguir. Gracias a cada uno de los docentes que
colocaron de sus conocimientos y experiencias para guiarnos durante este proceso, espe-
cialmente estamos agradecidas con Jaime Aguilar y Helberg Asencio porque sacaron de su
tiempo para brindarnos asesoramiento semanalmente.
Gracias a cada una de las personas que colocaron su granito de arena para la elaboracion
de este trabajo de grado como las terapeutas, fonoaudiologas del Centro de Neurorehabili-
tacion Surgir en Cali, y por supuesto, muchas gracias a la Familia de Nicolas por darnos la
posibilidad de realizar las pruebas de este proyecto en el.
v
Resumen
El presente proyecto, tuvo como proposito desarrollar un prototipo de un dispositivo de apo-
yo para mejorar la comunicacion de personas mayores de cinco anos con paralisis cerebral a
partir de la movilidad funcional en alguno de sus miembros superiores, capacidad de sostener
el cuello y deficit cognitivo leve, moderado o severo en el centro de Neurorehabilitacion Sur-
gir en la ciudad de Cali. Se presenta el diseno y la implementacion del prototipo, orientado
principalmente a una persona con paralisis cerebral dado a sus diferentes caracterısticas en
las personas. Para el proceso de diseno se utilizo la tecnica de analisis y creatividad: Teorıa
de solucion de problemas inventivos TRIZ y durante el proceso de diseno del producto se
conto con la participacion de otras disciplinas, principalmente en el area de la salud.
El proyecto esta enmarcado tanto en el area de la salud como en el area de diseno de inge-
nierıa con especial enfasis en ingenierıa electronica en la sıntesis del producto. Desde el area
de la salud, la problematica esta asociada a la poca comunicacion que tienen las personas
con su entorno, y la dependencia que estas tienen a sus cuidadores o familiares, es por esto
que se realizan terapias de Discurso y lenguaje para que de una u otra manera se puedan
comunicar. Desde el area del diseno de ingenierıa, el trabajo esta enfocado en el diseno de
un nuevo producto para suplir la necesidad de un dispositivo que permita la comunicacion
con otras personas. Desde la ingenierıa electronica el trabajo de grado presenta una aplica-
cion integrada, transmision de datos y acoplamiento de Hardware y Software. El producto
elaborado cumple con los requerimientos funcionales que se plantean durante el trabajo, es
decir cumple con la funcion de comunicar algun deseo o placer a otra persona.
Palabras clave: (Paralisis cerebral, TRIZ, Joystick, Conexion inalambrica, Ionic, Apli-
cacion).
Contenido
Agradecimientos IV
Resumen V
Glosario IX
1 Introduccion 1
2 Objetivos 3
2.1 Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Objetivos especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
3 Marco de referencia 4
3.1 TRIZ (Teorıa de Solucion de Problemas Inventivos) . . . . . . . . . . . . . . 4
3.2 Sistema tecnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.3 Paralisis cerebral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.3.1 ¿Que es la paralisis cerebral? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.4 Clasificacion de la paralisis cerebral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.4.1 Causas de la paralisis cerebral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.5 Diagnostico de la paralisis cerebral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.6 Prevencion de la paralisis cerebral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.7 Comunicaciones aumentativas o alternativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.7.1 Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.7.2 Definicion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.8 Sensores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.8.1 Sensor de presion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.8.2 Sensor de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.9 Microprocesadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.9.1 Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral 11
4.1 Caracterizacion del problema asociado a la comunicacion . . . . . . . . . . . 11
4.2 Formulacion del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.3 Justificacion de la investigacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.4 Sistema tecnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Contenido vii
4.5 Analisis de las nueve ventanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5.1 Ventana 1 Sistema (Presente) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5.2 Ventana 2 Supersistema (Presente) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.5.3 Ventana 3 Subsistema (Presente) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.5.4 Ventana 4 Sistema (Pasado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.5.5 Ventana 5 Supersistema (Pasado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.5.6 Ventana 6 Subsistema (Pasado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.5.7 Ventana 7 Supersistema (Futuro) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.5.8 Ventana 8 Subsistema (Futuro) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.5.9 Ventana 9 Sistema (Futuro) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis
cerebral 50
5.1 Matriz de contradicciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.1.1 Contradiccion numero 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.1.2 Contradiccion numero 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.1.3 Contradiccion numero 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.1.4 Contradiccion numero 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.1.5 Contradiccion numero 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.2 Requerimientos del producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.3 Realizacion de prototipados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.4 Parametros de diseno para cada requerimiento funcional . . . . . . . . . . . 59
5.5 Parametros de diseno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.6 Elementos para la implementacion de los principios en el diseno . . . . . . . 61
5.6.1 Enganche a la estrategia de comunicacion . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.6.2 Mecanismo de movimiento y seleccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.6.3 Transmision/Recepcion de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.6.4 Identificacion de palabras o frases mas utilizadas . . . . . . . . . . . . 69
5.6.5 Interfaz grafica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.6.6 Comunicacion a implementar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas
con paralisis cerebral 73
6.1 Diseno PCB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2 Diseno de la aplicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
7 Evaluacion Hardware y Software 88
7.1 Diagrama de flujo funcionamiento del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.2 Evaluacion modulos Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.3 Evaluacion modulo Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.3.1 Terapia seleccionadas para la aplicacion como apoyo a la comunicacion 90
viii Contenido
7.3.2 Aplicacion para apoyo en la comunicacion . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.4 Evaluacion del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.5 Resultado evaluacion del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.6 Analisis demanda energetica del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.7 Comparacion Registro Visual vs prototipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.8 Trabajos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8 Conclusiones 100
9 Anexos 102
9.1 Anexo A: Codigo modulo con sensor de presion . . . . . . . . . . . . . . . . 102
9.2 Anexo B: Codigo modulo con Joystick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
9.3 Anexo C: Diagrama de flujo de la division en pantalla . . . . . . . . . . . . . 105
9.4 Anexo D: Diagrama de flujo cambio de tiempos verbales . . . . . . . . . . . 106
9.5 Anexo E: Diagrama de flujo de movimientos hacia arriba y abajo . . . . . . 107
9.6 Anexo F: Diagrama de flujo funcionamiento del sistema . . . . . . . . . . . . 108
Bibliografıa 109
Glosario
Termino Definicion
Acelerometro Aparato que mide la aceleracion de un cuerpo
Algoritmo Conjunto ordenado y finito de operaciones que halla una solucion
Alternativa Mecanismo alternativo para mejora en la capacidad nula del habla funcional
Aumentativa Mecanismo aumentativo para aumento de capacidades del habla funcional
Anamnesis Historial medico
Displasia Anomalıa en el desarrollo de un organo
Encefalitis Inflamacion del encefalo
Espasticidad Hipertonıa muscular de origen cerebral que se manifiesta por espamos
Giroscopio Dispositivo mecanico que mide la orientacion en el espacio de un aparato
Hipertonıa Tono muscular exagerado
Hipotonıa Tono muscular inferior al normal
Ictericia Coloracion amarilla de la piel y las mucosas
Interruptor Mecanismo destinado a interrumpir o establecer un circuito electrico
Kofa Dispositivo que ayuda a caminar a alguien
Lateralidad Organos situados al lado derecho o izquierdo del cuerpo
Materia− blanca Parte del sistema nervioso central compuesta de fibras nerviosas
Perinatal Semana 28 de gestacion al septimo dıa de vida del bebe
Prenatal El bebe se desarrolla en el vientre materno
Posnatal Seis a ocho semanas despues del parto
Switch Mismo significado del interruptor
Tono−muscular Contraccion parcial, pasiva y continua de los musculos
Grid Fraccion de la estructura de la pantalla
TS Lugar donde se codifica metodos, clases, librerıas y variables
HTML Codificacion del diseno y el contenido de la aplicacion.
x Contenido
Termino Definicion
CSS Lenguaje para estructura del codigo HTML de visualizacion al usuario
∗NG Directiva de angular para escribir estructuras del codigo
Contenido xi
Abreviaturas
Abreviatura Termino
PC Paralisis cerebral
PCI Paralisis cerebral infantil
TRIZ Teorıa de solucion de problemas inventivos
TIC Tecnologıas de la informacion y la comunicacion
ONG Organizacion No Gubernamental
AAC Comunicacion aumentativa y alternativa
IMOC Insuficiencia motora de origen cerebral
UTP Par trenzado sin blindaje
RF Requerimiento funcional
GND Tierra (0 Voltios)
TX Transmision
RX Recepcion
V CC Fuente (5 Voltios)
USB Universal Serial Bus
DC Corriente directa
SPI Interfaz Periferica Serial
HTML Lenguaje de marca de hipertexto
CSS Hojas de estilo en cascada
1 Introduccion
En Colombia hay 687.639 personas con algun tipo de paralisis cerebral[1] de 48,2 millones
de habitantes colombianos, siendo una alta cifra que ha sido olvidada y abandonada por las
entidades gubernamentales y algunas personas que hacen parte de este paıs. Esta poblacion
tiene una problematica en el desarrollo de las competencias comunicativas, pues tienen una
gran dificultad para comunicarse debido al trastorno adquirido durante la gestacion o dıas
despues de ella. Este trastorno consiste en un desorden permanente y no inmutable del tono
muscular, la postura y el movimiento, debido a una lesion no progresiva en el cerebro[2].
Durante la vida de estas personas se realizan diferentes terapias de modo que sus musculos
permanezcan activos y ademas establezcan diferentes metodos de comunicacion para que
puedan valerse por sı solos y mejoren su participacion en la vida social y familiar. Como la
paralisis cerebral es un trastorno tan diferente en cada persona, se escogio un caso particular
teniendo en cuenta ciertas cualidades y particularidades como modelo de referencia para el
diseno de otros productos de apoyo a la discapacidad. En este caso se observa una dificultad
para la comunicacion y el gran deseo por querer darse a entender con diversas personas que no
sean sus cuidadores o familiares, sin embargo su tono muscular es mixto aunque predomina la
espasticidad, es decir que sus musculos faciales no le permiten gesticular, y sus movimientos
de brazos y manos son pausados, creando ası una problematica en la comunicacion.
Las complicaciones para comunicarse no solo es una afectacion para la persona sino para
sus familiares o demas personas que estan alrededor, puesto que no se pueden transmitir
los mensajes deseados con lenguaje verbal o no verbal, formando ası una comunicacion
intrascendente necesaria de sistemas comunicativos como lo son los Sistemas Aumentativos
y Alternativos de Comunicacion (SAAC).
La Teorıa de Solucion de Problemas Inventivos (TRIZ) es un conjunto de tecnicas que
permiten analizar un problema de diseno de una forma estructurada y sistematica. Sus
principios se apoyan en la evolucion de los sistemas tecnicos, la idealidad de dichos sistemas,
las contradicciones tecnicas para su evolucion y la existencia de unos principios universales
para el diseno. Por medio de la tecnica TRIZ se busco disenar e implementar un producto
para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral que tengan movilidad
funcional en alguno de sus miembros superiores, capacidad de sostener el cuello y deseos por
aprender.
El proceso de analisis en el trabajo de grado requirio de un modelamiento cualitativo del
sistema de comunicacion como si fuese un sistema tecnico artificial, un analisis sistematico
del problema a partir de la tecnica de analisis de nueve ventanas, que incluye una vigilancia
2 1 Introduccion
tecnologica a los diferentes dispositivos, tecnicas que son tendencias en los diferentes metodos
de comunicacion. Este analisis se hizo con la ayuda de un grupo interdisciplinario conformado
por el director de tesis, el codirector, cuatro estudiantes, un fisioterapeuta y un fonoaudiologo.
Este documento se organiza siguiendo las fases del proceso de diseno de producto: Analisis,
Diseno, Sıntesis y Evaluacion. El Analisis se aborda en el capıtulo tres y cuatro, el Diseno
en el capıtulo cinco, la Sıntesis en el capıtulo seis y la Evaluacion en el capıtulo siete. En
la parte inicial, se presenta el marco teorico del problema y el capıtulo ocho presenta las
conclusiones.
2 Objetivos
2.1. Objetivo general
Desarrollar el prototipo de un dispositivo de apoyo para mejorar la comunicacion de personas
mayores de cinco anos con paralisis cerebral a partir de la movilidad funcional en alguno de
sus miembros superiores, capacidad de sostener el cuello y deficit cognitivo leve, moderado
o severo en el centro de NeuroRehabilitacion SURGIR de Cali.
2.2. Objetivos especıficos
Analizar el proceso de comunicacion en personas que padecen paralisis cerebral con
nivel de afectacion en el habla.
Caracterizar las funciones de algunos productos que favorezca la comunicacion en per-
sonas mayores de cinco anos con paralisis cerebral.
Definir y restablecer los parametros del nuevo producto que ayudara a mejorar la comu-
nicacion, basandose en las necesidades al respecto del centro de NeuroRehabilitacion
SURGIR.
Disenar y construir el prototipo de un dispositivo que ayude a mejorar la comunicacion
en personas con paralisis cerebral, innovador respecto a las tecnologıas actuales y que
sea asequible economicamente a la poblacion de escasos recursos.
Establecer criterios y un procedimiento de pruebas para el funcionamiento adecuado
del dispositivo en dos personas.
3 Marco de referencia
3.1. TRIZ (Teorıa de Solucion de Problemas Inventivos)
La metodologıa TRIZ, desarrollada por Genrich Altshuller en 1946[3], consiste en un conjun-
to de herramientas basadas en el conocimiento de la ciencia y la tecnologıa. Esta metodologıa
parte de una hipotesis donde se abstraen aspectos esenciales, para que el proceso inventivo
se vuelva mas predecible y pueda ser innovador. Tiene tres conceptos basicos fundamentales:
contradiccion, idealidad y pautas de evolucion[4].
Dentro del conjunto de tecnicas que tiene TRIZ, existen dos, las nueve ventanas y la matriz
de contradicciones que permiten realizar un analisis sistemico de un problema para poder
sugerir un nuevo producto que satisfaga las necesidades de un usuario y que este en la lınea
de evolucion. Las Nueve Ventanas permiten realizar un analisis de los sistemas o del sistema
que busca plantearse como solucion al problema. La idea principal de las nueve ventanas
es considerar el sistema, el entorno (Supersistema) y sus componentes (Subsistema) en el
pasado, el presente y el futuro. Cuando se realiza este cuadro con las nueve ventanas y se
aplican los conceptos basicos, la idealidad se observara en el futuro, pues las contradiccio-
nes se detectan cuando se obtienen los resultados completos del cuadro, que evidencian la
evolucion en el proceso.
Figura 3-1: Las nueve ventanas de TRIZ
Las contradicciones para el proceso del diseno se construyen desde las cualidades del pro-
ducto actual y los atributos de un producto ideal que se considera en la ventana nueve. La
3.2 Sistema tecnico 5
idea es mejorar parametros que los dispositivos no tenıan sin desmejorar los existentes.
3.2. Sistema tecnico
Para utilizar TRIZ se tiene que ver la problematica como un sistema tecnico de la siguiente
manera:
Figura 3-2: Sistema tecnico[5].
El sistema toma la energıa del exterior y tiene cuatro componentes:
Motor: parte del sistema que transforma la energıa en otra fuente para asegurar la
funcion principal
Transmision: pasa la energıa desde el motor hasta la herramienta.
Herramienta: realiza el contacto entre el sistema y el objeto donde ocurre la funcion
principal.
Control: reacciona a los cambios del sistema.
3.3. Paralisis cerebral
3.3.1. ¿Que es la paralisis cerebral?
La paralisis cerebral es un trastorno global de la persona consistente en un desorden per-
manente y no inmutable del tono, la postura y el movimiento, debido a una lesion no pro-
gresiva en el cerebro antes de que su desarrollo y crecimiento sean completos. Ademas de
las limitaciones para el movimiento, se presentan otros sıntomas, como el deficit intelectual,
6 3 Marco de referencia
dificultades en la articulacion de las palabras y tambien sıntomas asociados con lo sensorial y
crisis convulsivas en algunos casos[6]. Es una lesion o malformacion no evolutiva del Sistema
Nervioso Central, ocurre en el periodo prenatal, perinatal o antes de los dos anos de vida.
La paralisis cerebral no se puede denominar enfermedad, debido a que este termino contiene
una gran variedad de sındromes mencionados anteriormente.
3.4. Clasificacion de la paralisis cerebral
Figura 3-3: Clasificacion de la paralisis cerebral[6].
Quienes padecen este trastorno necesitan terapias durante su vida para que sus musculos
esten en movimiento ya que tienden quedarse en una misma posicion. Ademas, las terapias
en la parte del habla son fundamentales para que tengan alguna forma de comunicacion, y
3.5 Diagnostico de la paralisis cerebral 7
puedan expresar lo que desean o quieran. Al realizar las terapias se observan mejorıas en la
postura, al caminar y en el desarrollo de aptitudes comunicativas, mayor participacion en
la vida social, mejor relacion con los familiares y el entorno, y tambien el descenso de las
limitaciones de movimientos[6].
3.4.1. Causas de la paralisis cerebral
La mayorıa de personas con paralisis cerebral nacieron con el trastorno. Las causas del tras-
torno se originan una sola vez, de manera que no se repiten a lo largo de la vida de una
persona. Aunque no existe un tratamiento curativo para este tipo de trastorno, estas tam-
poco empeoran ni aparecen nuevas por la misma causa en el futuro. Estas causas son muy
variadas, la mayorıa suceden antes del nacimiento y difıcilmente pueden identificarse; en el
periodo prenatal y perinatal las causas de la PC[7] son:
Dano en la materia blanca del cerebro: la materia blanca es la encargada de enviar
senales a todo el cerebro y al resto del cuerpo, si ocurre un dano allı, se perturban las
senales que envıa el cerebro a las partes del cuerpo que controlan el movimiento y estas
se veran afectadas.
Desarrollo anormal del cerebro: son perturbaciones en el proceso de crecimiento normal
del cerebro. Las infecciones, la fiebre, los traumatismos o las mutaciones pueden hacer
que el cerebro se desarrolle de una manera inapropiada.
Sangrado en el cerebro: Los accidentes cerebrovasculares ocurren cuando los vasos
sanguıneos del cerebro se obstruyen o se rompen, lo que provoca un dano cerebral.
La causa en el periodo postnatal es la falta de oxıgeno en el cerebro durante el trabajo de
parto, esto se debe a que el cerebro puede danarse si no recibe suficiente oxigeno durante
un periodo prolongado. La paralisis cerebral adquirida se debe a danos cerebrales en los
primeros meses, infecciones como encefalitis, problemas de flujo de sangre o una lesion en la
cabeza por un accidente.
3.5. Diagnostico de la paralisis cerebral
La paralisis cerebral es diagnosticada principalmente partiendo de la informacion que brindan
los padres o cuidadores quienes observan en el nino lentitud y dificultad para sentarse, gatear
y caminar, todo ello es un indicativo que el desarrollo no se esta dando normalmente. Los
profesionales de la salud auscultando el menor, se aseguran que no sea algo similar, por
tal razon recurren a la historia clınica completa, examenes medicos especializados, ayudas
diagnosticas y un seguimiento continuo para evitar errar en la apreciacion.
8 3 Marco de referencia
3.6. Prevencion de la paralisis cerebral
La paralisis cerebral parece ir en aumento en poblacion menor de un ano, esto se debe en
parte a que muchos bebes nacen prematuros, lo cual aumenta riesgo de padecer el trastorno,
sin embargo, hay quienes plantean algunas formas de prevenirlo, que son las siguientes[8]:
Prueba de Factor Rh: una mujer embarazada Rh negativo es tratada para evitar pro-
blemas de incompatibilidad sanguınea con su bebe en el utero.
El tratamiento de la ictericia: a veces la ictericia es grave y la piel del bebe debe ser
expuesta a luces especiales (fototerapia) para que el color amarillento mejore.
Inmunizacion y prevencion de la infeccion materna: asegurar que todas las mujeres sean
inmunizadas contra la rubeola reduce el riesgo de padecer esta enfermedad congenita
que puede causar PC.
Cuidado prenatal: monitoreo temprano y la atencion prenatal regular para evitar algun
bebe prematuro.
Nacimiento Asphxia tratamiento: mejor estabilizacion medica posible y apoyo para
reducir al mınimo la extension de la lesion cerebral.
Reducir el riesgo de lesion cerebral.
3.7. Comunicaciones aumentativas o alternativas
3.7.1. Historia
El inicio de las comunicaciones aumentativas se da en 1983, ano en el que se crea la primera
sociedad internacional de las Comunicaciones Aumentativas o Alternativas (SAAC). Esta
Sociedad conformada por un grupo de profesionales de diversas disciplinas y paıses como de
Suecia, Canada, Reino Unido y USA, nace con el fin de promocionar los sistemas reciente-
mente creados para brindar apoyo a un grupo de personas que presentaban problemas de
comunicacion y necesitaban ayuda de signos, sımbolos o senas a traves de algun dispositivo,
todo esto con el proposito de aumentar la inclusion social[9].
3.7.2. Definicion
A nivel de lenguaje, lo que caracteriza a la PC es la dificultad en el control de los organos
bucofonatorios que son el conjunto de miembros de la fonacion que comprende: laringe, fa-
ringe y lengua, que en su conjunto producen el habla. Estas dificultades presentan diversos
niveles, partiendo desde alteraciones leves hasta la imposibilidad de la produccion oral.
3.8 Sensores 9
La intervencion fonoaudiologica en personas con paralisis cerebral es orientada a la estimu-
lacion de las capacidades de comunicacion y lenguaje; ademas apoya el desarrollo de las
capacidades que tenga cada persona, con el proposito de lograr que la comunicacion sea lo
mas comprensible. En personas con PC, sin problemas cognitivos, se trabajan los procesos de
desarrollo del lenguaje, pues se facilita en ellos el desarrollo neuromuscular. En este sentido,
se logra un lenguaje util y flexible que permite una mejor comunicacion con su entorno social.
Desde el siglo pasado se ha ido perfeccionando el concepto de sistemas alternativos o aumen-
tativos de comunicacion. Estos, tienen como objetivo lograr aumentar la capacidad para co-
municarse en personas que presentan graves impedimentos para conseguir una comunicacion
verbal funcional. Los SAAC mas reconocidos a nivel mundial son aquellos que utilizan signos
y sımbolos para crear comunicacion, estos sistemas son variados en cuanto a su desarrollo,
pero su funcionalidad siempre es la misma, lograr que las personas con PC se comuniquen e
interactuen de manera eficaz con otras personas.
Existen casos en los que lograr la comunicacion no es tan sencillo con las herramientas de
signos y senas, por lo que los sistemas de comunicacion son sustituidos por los denominados
sistemas alternativos de comunicacion, que suelen ser los sistemas en los que se implementan
interfaces o dispositivos que actuan como soporte tecnico para lograr la comunicacion.
3.8. Sensores
Los sensores son dispositivos electronicos que permiten captar informacion del medio fısico, es
decir que son capaces de detectar acciones o estımulos externos. Estos dispositivos convierten
magnitudes fısicas (luz, presion, temperatura, movimiento, etc.) en valores medibles de dicha
magnitud, logrando ser entendidos por microcontroladores para procesar datos[10].
El proceso que lleva a cabo internamente los sensores es:
Recepcion de datos.
Procesamiento donde convierte la variable fısica en una variable electrica.
Salida de senales que seran conectadas a un sistema de control.
Para la eleccion del sensor es necesario tener en cuenta las siguientes caracterısticas, debido
a que existen gran variedad de sensores para una misma funcion. Estas caracterısticas son:
¿Que se va a detectar?
Composicion del material.
Distancia de deteccion.
Encapsulado
10 3 Marco de referencia
Servicio y soporte tecnico.
Existen diferentes tipos de sensores como: sensores ultrasonicos, humedad, velocidad, presion,
temperatura, sonido, contacto, movimiento, entre otros. Para ello, se define una clase de
sensores: los sensores de presion y sensores de movimiento, siendo estos una gran cantidad
de sensores de diferentes caracterısticas.
3.8.1. Sensor de presion
Los sensores de presion transforman una magnitud fısica en una electrica, en esta ocasion
transforman la fuerza ejercida sobre el en un voltaje equivalente a esa presion ejercida[11].
3.8.2. Sensor de movimiento
Los sensores de movimiento responden a un movimiento fısico.
3.9. Microprocesadores
Es un computador pequeno que incluye sistemas para controlar elementos de entrada y de
salida. Como su nombre lo dice controla las variables recibidas, procesandola en una memoria
y guardandolas; este proceso tambien es llevado a cabo en programas y variables[12]. Un
microcontrolador debe poseer:
Microprocesador
Unidad de entrada y salida
Memoria
Estos elementos facilitan el procesamiento de datos captados por sensores para poder ser
entendidos finalmente por los usuarios. Los microprocesadores mas utilizados en los ultimos
anos son Intel, AMD y Arduino, cada uno para diferentes cosas, Intel y AMD se utilizan
para los computadores y Arduino para la creacion de tecnologıa de diferentes usos.
3.9.1. Arduino
Es una plataforma de desarrollo basada en una placa electronica de hardware libre que
permite ser programada, ademas permite tener conexiones con otros microcontroladores,
sensores y actuadores de una manera muy simple[13].
4 Problematica de comunicacion en
personas con paralisis cerebral
4.1. Caracterizacion del problema asociado a la
comunicacion
La paralisis cerebral es un trastorno global que consiste en un desorden permanente y no
inmutable del tono muscular, la postura y el movimiento, debido a una lesion no progresiva
en el cerebro antes de que su desarrollo y crecimiento sean completos[2]. Ademas de estas
limitaciones, se presentan otros sıntomas, como el deficit intelectual, dificultades en la arti-
culacion de las palabras y tambien sıntomas asociados con lo sensorial y en ocasiones crisis
convulsivas.
Este trastorno se clasifica: dependiendo del nivel de afectacion (leve, moderado, grave y
profundo), la topografıa corporal (hemiplejia, monoplejıa, diplejıa, triplejıa y tetraplejia) y
la clınica (espastica, discinetica, ataxica y mixta). Existe una relacion directa entre el ni-
vel de afectacion, las limitaciones comunicativas y el deficit cognitivo, es decir, entre mas
avanzado sea el nivel de afectacion, mayor dificultad tendra el individuo para desarrollar
actividades y valerse por sı mismo. Por ello, es indispensable que quienes padecen paralisis
cerebral, realicen terapias durante toda su vida de modo que sus musculos esten en mo-
vimiento, evitando ası su deterioro y por otra parte, establezcan contacto con diferentes
metodos de comunicacion, con el proposito de mejorar su participacion en la vida social y
familiar, lo cual contribuira de manera significativa al mejoramiento de su calidad de vida[14].
Actualmente en el mundo, una de cada 500 personas tiene paralisis cerebral[15]. En Colom-
bia, alrededor de 687.639 personas tienen algun tipo de paralisis cerebral o inclusive pueden
presentar todos los tipos de paralisis cerebral segun la clasificacion clınica[1]. Por esta razon,
es necesario que haya una inclusion social de las personas con alguna discapacidad a este
nivel, es un deber de la sociedad considerar que no son diferentes, pero que sı tienen un estilo
de vida distinto, cada uno en su particularidad como todos los seres humanos. Una forma
de favorecer la inclusion es a traves de los recursos que ofrece la tecnologıa, estos facilitan
su forma de vivir, pues les permiten ir logrando cierta independencia e interaccion con su
entorno. Debido a que el trastorno incluye varias afectaciones a distintos niveles, quienes lo
padecen no puedan valerse por sı solos y requieren de otros para satisfacer sus necesidades,
12 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
es aquı, donde surge la importancia de expresarse y comunicarse con quienes los rodean.
Por esta razon, se propone el desarrollo de un sistema que ayude y facilite la comunicacion
de necesidades fundamentales con cuidadores y terapeutas con las personas que padecen
paralisis cerebral.
Para desarrollar metodos que faciliten la comunicacion con estas personas, es necesario recu-
rrir a las comunicaciones aumentativas o alternativas, que consisten en formas de expresion
distintas al lenguaje hablado, las cuales sirven como apoyo a personas que tienen paralisis
cerebral[16]. Esta comunicacion se realiza por medio de signos y sımbolos llamados pictogra-
mas, que varıan de acuerdo a su desarrollo tecnologico, aunque su funcionalidad siempre es
la misma. Algunos de los sistemas de apoyo que se han encontrado son: Minspeak. Chatbox,
Sidekick, Alphatalker y Deltatalker[17], estos sistemas ayudan a la comunicacion mediante
plataformas interactivas que incluyen campos como: lenguaje, categorizacion, lecto-escritura
y autocorreccion; su manejo se realiza mediante punteros opticos o Joystick para facilitar ac-
ceso al teclado y empezar la terapia. Pueden ser usados de diferentes maneras y en distintas
ocasiones, ya sea mediante una interfaz o dispositivo electronico, apropiado para cada una de
las clasificaciones del trastorno, permitiendo ası una mejorıa en la comunicacion en cuanto
a correccion de palabras, motivacion para la realizacion de las terapias, reflejos, lateralidad,
refiriendose a esto como el problema que presentan las personas para el reconocimiento de
los sentidos de orientacion (derecha e izquierda) y causa-efecto, es decir los resultados que
trae la utilizacion de estos sistemas de apoyo.
Los dispositivos de apoyo a la comunicacion no son muy utilizados en Colombia, debido a
que segun estudio de invencion la gestion de tratamientos brindados por el plan obligato-
rio de salud en Colombia esta basada en la implementacion de metodologıas, donde reunir
informacion sobre la poblacion que cuenta con alguna discapacidad no establece concreta-
mente la informacion para depurar, identificar y priorizar el uso de tecnologıas para suplir
las necesidades de la poblacion con paralisis cerebral[18].
La corrupcion es la madre que engendra un sin numero de problemas, de los cuales se puede
resaltar la precariedad de los servicios de la salud, independiente de que en el pasado se
halla intentado mediante reformas agregar calidad a esta por medio de la privatizacion, se
ha vuelto un lastre para el estado apoyar estas dinamicas.Ya a que al haber dejado la salud
en manos de terceros siendo estos privados, nacionales o internacionales, han sido muy pocas
entidades de esta ındole que han podido prestar servicios de salud de manera correcta y
digna a la poblacion.
Con lo anterior se hace enfasis en los denominados recobros, es decir lo que cobran las
EPS al Estado sobre los servicios que tuvieron que atender y que estaban por fuera del
Plan Obligatorio de Salud (POS), donde las EPS mas grandes del paıs afilian al 90 % de
la poblacion, para recobrar, el doble, triple y hasta mas , por servicios que en apariencia
prestaron, pero que en muchos casos nunca lo hicieron realmente [19].
Es por ello el 93 % de las tecnologıas utilizadas en el sector salud son importadas, ademas,
con usos distintos a los requeridos[20]. Por esta razon las personas no usan los dispositivos
4.2 Formulacion del problema 13
adecuados, sino que usan pictogramas (signos de una figura o un sımbolo[21]) para comu-
nicarse y la idea de usar un dispositivo de apoyo es que ellos aprendan interactivamente el
significado de cada pictograma durante la terapia para luego cuando esten en su entorno
cotidiano sepan comunicar lo que necesitan.
Para implementar la comunicacion aumentativa o alternativa en estas personas, se tendra
en cuenta los atributos que deban tener para utilizar el dispositivo. Como las personas con
paralisis cerebral tienen limitaciones fısicas, un sistema estandar no puede adecuarse a ellos,
y por esta razon se debe tener en cuenta otras cosas como lo es su funcionalidad, la parte del
cuerpo fısico afectada, su capacidad para aprender, entre otras. Para esto se tiene una edad
mınima de 5 anos, pues menores a esta edad es muy complejo el aprendizaje por ser aun
ninos que ademas de eso, tienen compromisos cognitivos. Tambien las personas deben tener
una movilidad funcional en alguno de sus miembros superiores y poder sostener su cabeza
para utilizar el dispositivo. Ademas, su deficiencia cognitiva debe ser leve, moderada o grave
y se debe excluir la poblacion donde su deficiencia cognitiva es profunda, debido a que su
capacidad motriz esta muy reducida y no puede hacer uso de comunicaciones aumentativas.
En este sentido, la electronica puede hacer su aporte, desarrollando estos dispositivos de
apoyo a la comunicacion para personas colombianas con paralisis cerebral, que permitan la
realizacion de actividades interactivas (comunicarse, expresarse y divertirse) de modo que se
genere en ellos una mayor concentracion en todos los ambitos; de igual manera es necesario
considerar la condicion socio-economica de la poblacion afectada, pues cabe senalar que gran
parte de esta poblacion no cuenta con recursos que le permitan acceder al uso de tecnologıas
de alto costo.
4.2. Formulacion del problema
Las personas afectadas con paralisis cerebral presentan una comunicacion deficiente, dificul-
tando su interaccion con las demas personas.
4.3. Justificacion de la investigacion
Pensar en una sociedad incluyente es un deber de todos los campos de la ciencia que invita
a materializarlo en acciones concretas, en ese sentido, este trabajo concibe a la poblacion en
condiciones de discapacidad con paralisis cerebral, como parte importante de la comunidad,
pues aunque poseen limitaciones fısicas y cognitivas producto del trastorno y dependan para
subsistir de otros, tambien es cierto que cuentan con capacidades y habilidades distintas a
las de la mayorıa, pero igualmente valiosos y dignos como seres humanos. Si bien es cierto
sus necesidades y carencias no se resuelven solo con bases tecnologicas, pero estas hacen un
aporte significativo en muchos aspectos y en el caso que atane a esta propuesta, ayuda a
mejorar el area comunicacional de estas personas, haciendo uso de sistemas aumentativos y
14 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
alternativos en el nivel grave, moderado o leve de la paralisis cerebral.
Plantear el uso de tecnologıas para personas con paralisis cerebral, implıcitamente supone un
costo alto o difıcil acceso por los sistemas de salud; debido a las precariedades financieras del
paıs; igualmente este hecho se ve relevante segun los dialogos planteados con los padres de
familia, terapeutas del Centro de NeuroRehabilitacion SURGIR; pero se puede tener la firme
conviccion que este aporte significara mejores niveles en cualquier ambito de la personas con
discapacidad.
Aunque la paralisis cerebral afecta a ninos y adultos, se ha seleccionado el grupo poblacional
mayores de cinco anos, porque tienen mayores habilidades cognitivas y fısicas que les permi-
ten desarrollar ciertas actividades de manera mas facil y practica, ademas deben tener una
movilidad funcional en alguno de sus miembros superiores y capacidad de sostener el cue-
llo. Otro aspecto a tener en cuenta es deficit cognitivo pues debe ser leve, moderado o severo.
Como se menciono previamente, las personas con paralisis cerebral poseen dificultades co-
municativas, lo cual genera por ende serios problemas en su entorno, si se tiene en cuenta que
dependen absolutamente de otras personas, en ese sentido, una herramienta tecnologica que
se adapte a las necesidades de una buena comunicacion durante el proceso de rehabilitacion
serıa una contribucion significativa, que aumentarıa la motivacion y el rendimiento en las
terapias asistidas.
4.4. Sistema tecnico
Para la utilizacion de TRIZ se debe ver la problematica como un sistema tecnico y este se
define como la representacion de un producto (sistema) que toma la energıa del exterior para
realizar una funcion principal sobre un objeto. El sistema se modela con cuatro componen-
tes: motor (metabolismo), transmision (nervios craneales), herramienta (aparato fonatorio y
demas sistemas que permitan el habla) y control (corteza cerebral).
Figura 4-1: Sistema tecnico de la comunicacion
4.5 Analisis de las nueve ventanas 15
En la figura 4-1 se observa el sistema tecnico, asociado con la persona, para la funcion de
comunicacion como un sistema tecnico, en el que se necesita de alimentos pues este genera
la energıa que mediante la corteza cerebral se envıan ordenes al metabolismo, los nervios
craneales y el aparato fonatorio y demas sistemas que permitan el habla para ası alguien
pueda expresar al menos una palabra.
4.5. Analisis de las nueve ventanas
La tecnica de las nueve ventanas permite analizar en forma sistemica un producto, desde una
mirada funcional, de composicion y de contexto en tres escenarios de tiempo, dos conocidos:
el presente y el pasado, y uno de hipotesis que es el futuro. Esta tecnica permite dar cuenta
de la evolucion de los productos tecnicos para poder proponer una solucion de un producto
novedoso que realice la funcion principal por la que se ha concebido.
4.5.1. Ventana 1 Sistema (Presente)
La comunicacion es la accion de intercambiar informacion entre dos o mas personas con el
fin de transmitir o recibir significados. Es la composicion de un mensaje que se codifica,
transmite, recibe, decodifica y finalmente se interpreta por parte del receptor. [22].
Figura 4-2: Ciclo necesario para tener una adecuada comunicacion[23].
El ciclo para obtener una comunicacion efectiva, debe contar con cuatro estaciones (Figura
4-2), que son:
1. Emisor: Persona que trasmite los signos o codigos.
2. Mensaje: Conjunto de codigos y signos en orden logico.
16 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
3. Canal: Medio por el cual sera enviado el mensaje.
4. Receptor: Persona que interpretara el mensaje enviado por el emisor, generando una
retroalimentacion del mensaje e iniciar nuevamente el ciclo.
El mensaje se puede comunicar de manera verbal o no verbal. Cuando es comunicacion
verbal las expresiones sonoras que realizan en este caso, las personas, son palabras que se
utilizan como signos. La comunicacion no verbal son los signos que incluyen gestos, expre-
siones faciales, corporales, contacto visual, manera de vestir, el tacto, el tiempo durante una
comunicacion y el lenguaje corporal, entre otros.
Segun Albert Mehrabian, profesor de Psicologıa, en “una conversacion cara a cara el com-
ponente verbal es un 35 % y mas del 65 % es comunicacion no verbal”[24]. Por esta razon, al
comunicarse con alguien siempre se usan gestos, miradas o expresiones faciales que el rostro
y el cuerpo manifiestan y dan conocer las emociones del momento.
De lo dicho anteriormente se deduce que la comunicacion en personas con paralisis cerebral
es deficiente, ası como el tono muscular puede estar aumentado o disminuido, ocurre lo mis-
mo con la comunicacion verbal y no verbal, la cual es deficiente y poco entendible. Por tal
razon se hace necesario el uso de pictogramas que ayudan, mostrando otras personas, para
darse a entender.
Para centrarse en la comunicacion en las personas con paralisis cerebral, es necesario cono-
cer los atributos y dificultades que tienen estas personas que utilizan el mejor dispositivo de
apoyo en la comunicacion.
Los dispositivos de apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral son de di-
ferentes tipos dependiendo de las caracterısticas o condiciones de cada uno, y tambien del
nivel de paralisis que se tenga. Sin embargo, en el mercado existen dispositivos que ayudan
al desarrollo y la estabilidad de los sıntomas que el trastorno proporciona, por esta razon
es necesario establecer ciertos parametros y caracterısticas que permitan definir cual es el
mejor dispositivo a implementar; de acuerdo con esto, se ha elegido el Registro visual, que
es el seguidor ocular que sirve a toda la poblacion con paralisis cerebral, tanto ninos como
adultos con limitaciones de movilidad y problemas de habla.
El Registro visual es un dispositivo que hace parte de la comunicacion aumentativa de
las personas con paralisis cerebral, este se encarga de poder controlar con la mirada un
computador o una Tablet con el fin de suplir la necesidad de comunicacion a aquellas personas
que tienen limitaciones de movilidad severa y problemas en el habla. Este dispositivo funciona
de manera sencilla, la persona se pone en frente del computador y por medio de unas camaras
se realiza el posicionamiento de la pupila para que de esta manera el usuario pueda controlar
4.5 Analisis de las nueve ventanas 17
Figura 4-3: Persona que hace uso del Registro Visual
el computador. Es decir, el usuario ubica sus ojos en la parte del computador que quiera
usar y al mirar la pantalla, puede controlar el puntero del mouse y hacer clic al parpadear,
fijar la vista (mirar la pantalla un cierto periodo de tiempo) o al usar un pulsador.
El usuario presenta diferentes dificultades en el movimiento, la mayorıa de ellos tiene el
tono muscular con deficiencia y por este motivo la comunicacion verbal y no verbal se le
dificulta. La funcion principal de este dispositivo es la comunicacion, con este fin se utiliza
el Registro Visual, el cual funciona por medio del movimiento de los ojos como se ha dicho
anteriormente. Ademas, una de las cualidades de este dispositivo es el facil manejo que se
tiene, debido a que al usarlo junto con el Software de comunicaciones permite a los usuarios
alcanzar todo su potencial mediante el control visual, porque facilita el uso del control visual
que ofrece el dispositivo.
Las personas se pueden comunicar por medio de texto o sımbolos para generar un discurso
sintetizado (voz de computadora) o digitalizado (voz grabada) para la comunicacion cara a
cara, tambien tiene como opcion, la comunicacion a traves del correo electronico mensajes
de texto o chat, y tiene libertad y flexibilidad para escribir, editar documentos, navegar
por Internet, reproducir musica y jugar. Si se usa junto con software de comunicacion y
una unidad de control ambiental, los usuarios tambien pueden usar el control visual para
controlar un TV, DVD y otros electrodomesticos mediante un control remoto infrarrojo. sin
embargo, las personas que no son alfabetizadas, como los ninos, no pueden hacer uso del
teclado, sino de pictogramas que de igual manera se selecciona por medio del parpadeo, y es
algo interactivo para ellos porque pueden hacer diferentes cosas que un computador o Tablet
puede proporcionar.
Los atributos del dispositivo para comunicar, son los siguientes:
Automatico texto-voz.
Predictivo cuando se usan estructuras de lenguaje comunes.
Portable.
Intuitivo para el uso.
18 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
Multiusuario.
El concepto que utiliza el Registro visual Tobii Dynavox[25] funciona de la siguiente manera:
El controlador ocular emite una luz infrarroja cercana.
La luz se refleja en sus ojos.
Esas reflexiones son captadas por las camaras del controlador ocular.
Mediante el filtrado y el calculo, el controlador identifica a donde esta mirando.
Realizar los procesos del Registro visual Tobii Dynavox es posible porque el rastreador ocular
contiene sensores (camara + proyectores) y algoritmos, los cuales se definen de la siguiente
manera[26]:
Microproyectores avanzados, que se utilizan para crear un patron de reflexion de la luz
NIR (Near-Infrared) en los ojos.
Los sensores: captan imagenes de alta velocidad, como lo es el cuadro de los ojos del
usuario y, ademas, crea patrones que esta acostumbrado a realizar el usuario.
Los algoritmos de procesamiento de imagenes: la inteligencia del sistema, que encuentra
detalles especıficos en los ojos y patrones de reflexion del usuario, e interpreta el flujo
de imagenes generado por los sensores. Calculan los ojos del usuario y el punto de
mirada en la pantalla del dispositivo.
Aplicaciones orientadas al usuario: se agrega una aplicacion para habilitar las diversas
formas en que se puede usar la tecnologıa.
Calibracion para el control del seguidor ocular: Para obtener una mejor precision que
controle el Registro ocular, es necesario realizar una calibracion del dispositivo para asegu-
rar el buen estado de este, dependiendo de los puntos donde los ojos reflejan la luz. Esta
calibracion es realizada en un modelo 3D del ojo.
Especificaciones tecnicas
Para habilitar el control visual en los computadores o equipos, se debe primero instalar el
software y los controladores necesarios, desde el CD incluido en el producto para montar
el modulo de registrador ocular en su soporte de montaje y conectarlo correctamente. Los
componentes que hacen parte del seguidor visual son los que se muestran en la Figura 4-4:
Estudios relacionados:
4.5 Analisis de las nueve ventanas 19
Figura 4-4: Composicion de un seguidor visual[27].
• Implementing an iPad-based alternative communication device for a student with
cerebral palsy and autism in the classroom via an access technology delivery pro-
tocol [28].
Para incluir a las personas con paralisis cerebral se realizo un estudio a un nino
con este trastorno y ademas con autismo con el fin de utilizar un dispositivo de
comunicacion alternativa. Durante el estudio se realizaron diferentes pruebas pa-
ra saber con cual de todas las pruebas el nino podıa comunicarse de una manera
adecuada y disfrutaba al hacerlo. Al iniciar las sesiones, en la primera y segunda
semana se utilizo el BIGmack (interruptor), donde se observo que el nino al co-
mienzo le parecio curioso usarlos, pero despues de un tiempo las respuestas que
el daba eran muy ambiguas porque se cansada de solo preguntas si/no. Ademas,
los companeros de clase solo le podıan hacer preguntas de esa manera, ası que la
comunicacion no era amplia. Despues de esto, se uso el comunicador iTalk 2 del
cual se determino que no era un dispositivo adecuado para sus necesidades, pues
consta de dos interruptores, y al nino querer presionar uno, muchas veces oprimıa
los dos haciendo ası una comunicacion ineficiente.
Despues de varias sesiones se utilizo un iPad con el programa Go Talk Now, es-
te consta de vocabulario y actividades significativas. Durante esta sesion el nino
estaba muy motivado, pues podıa tener una comunicacion mas amplia, y los com-
paneros estaban mas en contacto con el.
Los resultados que se observaron al realizar este estudio, es que los ninos con
paralisis cerebral posiblemente puedan comunicarse de una mejor manera cuando
cuentan con tecnologıa. Ademas, con esto el nino puede tener una conversacion
20 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
donde las respuestas no solo sea si/no, sino que utilice diferentes palabras o pueda,
aunque sea expresar sus gustos, sentimientos o necesidades; es decir, en el nino se
vio un progreso con el uso del iPad en el salon de clases.
• Access to communication technology for children with cerebral palsy [29].
El 20 % de los ninos y adultos con paralisis cerebral puede beneficiarse de la uti-
lizacion de algun tipo de SAAC. Las personas con altos niveles de PC tienen
disartria grave (habla ininteligible) o anarthria (ausencia de habla) y requeriran
de acceso a un sistema AAC. Depende del nivel donde esten las personas para
ası saber que uso de sistemas AAC se necesita, algunos necesitan un sistema tec-
nologico, otro no tecnologico; las personas que esten en el maximo nivel que no
pueden manejar objetos y requieren asistencia total puede que tenga que usar un
sistema controlado por el movimiento de los ojos. Entre mayor sea el nivel de PC,
mas alto es el nivel en los sistemas AAC.
Establecer un sistema AAC eficaz para un nino con PC es un proceso altamente
individualizado debido a la variabilidad de las capacidades fısicas observadas den-
tro de un grupo de poblacion. Tambien se debe tener en cuenta las habilidades
motoras individuales del nino. Para esto se debe tener presente los metodos de
acceso pues tienen varios componentes comunes:
◦ Dispositivo de entrada: Hardware que realiza la funcion de proporcionar
senales de control a un dispositivo de AAC o un ordenador. Interruptor,
teclado.
◦ Metodo de seleccion: Metodo de seleccion directo o indirecto. El directo es
donde el usuario controla un dispositivo de entrada para seleccionar directa-
mente su eleccion de una matriz, sin necesidad de navegar a traves de otros
elementos presentes en la matriz. El indirecto es donde el usuario explora a
traves de las opciones de la matriz de una manera sistematica a fin de llegar
a un elemento de destino. Donde hay habilidades fısicas se debe usar metodos
de seleccion directa pues son mas rapidos y mas intuitivo.
◦ Conjunto de seleccion: Letras, palabras, frases o sımbolos graficos.
◦ Comentarios de los usuarios: Sistema de retroalimentacion.
La tecnologıa depende de si el nino tiene silla de ruedas o no, y de esta manera
escoger la adecuada. Ademas, hay que saber la carga cognitiva del usuario, es im-
portante comprender la edad de desarrollo del nino. El metodo de acceso siempre
debe ser intuitivo y debe reducir al mınimo la cantidad de aprendizaje requerido
para usarlos, tambien la motivacion es un factor clave.
• An Inertial Sensor-based System to Develop Motor Capacity in Children with
Cerebral Palsy [30].
Un dispositivo de comunicacion que aprovecha las capacidades motoras natural del
4.5 Analisis de las nueve ventanas 21
nino y proporciona los medios para reforzarlos. Es un sistema basado en sensores
cinematicos que esta disenado para aprender la capacidad del motor existente de
un nino. Utilizan acelerometros y giroscopios que se ubican en cualquier parte del
cuerpo. Los acelerometros son sensores basados que reconocen los gestos se han
desarrollado para detectar los movimientos del brazo.
Figura 4-5: Dispositivo con motor capacitivo[30].
Se necesita el aprendizaje de los gestos para que no haya un falso positivo debido a
que los ninos que tienen paralisis cerebral tienen movimientos involuntarios. Esto
estaba ubicado en la mano como un pulsea, y de esta manera se conectaba con
un celular, los gestos eran cuatro movimientos lado a lado de la muneca, subir la
mano, giro a la derecha y empuje hacia adelante.
4.5.2. Ventana 2 Supersistema (Presente)
Electromedicina:
La Electromedicina es la disciplina encargada de la realizacion de dispositivos enfo-
cados al apoyo a las personas con limitaciones fısicas. Aquı es donde se ubican las
empresas que disenan y fabrican elementos pensados en la comunicacion aumentati-
va para personas con limitaciones en el movimiento, en este caso para personas con
paralisis cerebral. Algunas de las empresas que se pueden encontrar en el mercado
encargadas de fabricar diferentes alternativas de comunicacion como apoyo para estas
personas son Ablenet, LifeTool, Irisbonb, Tobii Dinavox, entre otras[31].
Poblacion afectada por la Paralisis cerebral:
En el mundo 17 millones de personas tienen paralisis cerebral, uno de cada 500 bebes
nacidos es diagnosticado con el trastorno, una de cada tres personas con paralisis no
pueden caminar y una de cinco personas no puede hablar[32]; en Colombia alrededor de
687.639 personas tienen el trastorno[1]. Es una gran poblacion afectada con un rango
de edad amplıo, sin embargo, se debe tener en cuenta que tienen que ser mayores de
cinco anos pues tienen menor complejidad a la hora de aprender y entender.
22 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
La incidencia de la PC es de 2,5 por cada mil nacidos vivos en paıses en vıa de desarrollo
y de 2,0 por cada mil nacidos vivos en paıses desarrollados. Colombia hace parte de los
paıses en desarrollo y presenta de uno a dos casos por mil nacidos vivos; en Medellın, de
acuerdo con estadısticas de la Secretarıa de Bienestar Social, existe una poblacion de
8.119 personas con perdida de su capacidad fısica, mental, sensorial y de comunicacion
siendo los hombres quienes mayoritariamente presentan estos problemas[33].
Rehabilitacion Infantil en Colombia, encontro que el 81 % de los ninos con PC tenıan
desnutricion, es decir que una de las mayores causas por las que se puede dar esta
enfermedad es la deficiencia alimentaria que presenta la madre durante la gestacion
del pequeno[34].
Segun estudios, mas de cincuenta ninos de Guacheta, Cundinamarca sufren de alguna
discapacidad motriz, de escucha y habla, pero no todas a la vez, segun un estudio
realizado por la universidad de La Sabana, que mostro como de las 14 municipios solo
11 llevan el registro de estos ninos[33].
Industrias:
Las industrias que se dedican a trabajar sobre esta problematica son las encargadas
de desarrollar diferentes metodos para comunicarse. Existen empresas que realizan la
parte de prevencion y diagnostico, como es el caso de los laboratorios clınicos y los
centros de investigacion, ası mismo existen empresas que producen dispositivos que
ayudan al diagnostico de la enfermedad y centros de rehabilitacion donde se realizan
terapias de movimiento y/o de fonoaudiologıa. Ademas, otras empresas que desarrollan
dispositivos como el registro visual para otra aplicacion son las empresas que fabrican
las gafas de Neuromarketing.
Profesiones:
Las profesiones que participan en la atencion de personas con paralisis cerebral son
diversas: los cuidadores permanentes o la familia quienes conocen a las personas, com-
parten con ellos la mayor parte del tiempo y realizan actividades con mayor agrado y
tranquilidad; el pediatra, neurologo pediatrico, fisiatra pediatrico, ortopedista, otorri-
nolaringologo, oftalmologo, gastroenterologo y neumologo pediatrico, son algunos de
los profesionales que intervienen en los problemas de salud que presentan durante su
vida; el fisioterapeuta participa de manera activa en la vida de ellos, pues es quien
comienza a realizar terapias para que los musculos esten en constante movimiento,
no se deterioren y no ocurran deformidades en los huesos; el terapeuta ocupacional
promueve el desarrollo de habilidades de movimiento, habilidades para la vida diaria,
para el aprendizaje y el juego, busca que los movimientos del nino sean lo mas correcto
posible[35].
Ademas, estan presentes otras profesiones que hacen parte de la comunicacion y el
desarrollo mental del nino como lo es el fonoaudiologo y el psicologo, respectivamente.
4.5 Analisis de las nueve ventanas 23
El fonoaudiologo promueve habilidades en la comunicacion para que pueda expresarse
ya sea hablando o por medio de un tablero de comunicacion, el psicologo fomenta el
desarrollo intelectual, social, emocional y del comportamiento. Por ultimo, esta el edu-
cador quien es el encargado del aprendizaje del nino y el desarrollo de sus posibilidades
educativas.
Terapias:
Las terapias[8] que se le realizan a cada una de estas personas con paralisis cerebral
son las siguientes:
• Fisioterapia: ayuda a las personas en la parte fısica, es decir, el fisioterapeuta se
centra en la fuerza, el equilibrio, la flexibilidad y la coordinacion necesaria para
las habilidades motoras finas y gruesas. Las habilidades motoras finas utilizan los
musculos pequenos, como en la capacidad de recoger un juguete; las gruesas, utili-
zan los musculos grandes para caminar, correr y saltar. Tambien, el fisioterapeuta
busca que el nino tenga equipos adecuados que le proporcionen comodidad en la
cotidianidad.
• Terapia Ocupacional: se centran en el desarrollo de la motricidad fina y en la
optimizacion de la funcion superior del cuerpo, ası como mejorar la postura. La
idea es que por medio de estas terapias el nino alcance la independencia a la hora
de realizar sus tareas, ya sea a la hora de jugar, vestirse, ir al bano, comer, entre
otras.
• Discurso y lenguaje: los terapeutas del habla y el lenguaje usan diferentes ejercicios
para ensenar a las personas a superar las dificultades que presentan a la hora de
comunicarse. Ademas, ayudan a que el nino se intente comunicar de manera clara
y tenga diferentes medios de comunicacion, ya sea comunicacion aumentativa o
alternativa, o un lenguaje de senas si la parte motora lo permite. En todos los casos
el enfoque de la terapia sera estimular los musculos de las actividades vegetativas,
afianzando los relacionados al desarrollo del habla (cabeza, cuello, mandıbula,
menton, mejillas, labios y lengua). Por lo cual la terapia de fonoaudiologıa no solo
consiste en la conexion de palabras o la interpretacion de placeres y deseos sino
tambien en poder ayudar a las personas a controlar el salivar y la mandıbula.
Ademas, el proceso del habla solo llega a ser posible cuando los habitos basicos de
movimiento dentro de los grupos de musculos relevantes se aprenden a manejar.
En las personas con paralisis cerebral que tienen problemas de comunicacion, el fisiote-
rapeuta tiene la necesidad de entrenar al paciente para hacer los sonidos basicos. “Una
desventaja para personas con esta discapacidad se presenta cuando los padres inter-
fieren en el desarrollo del habla al corregirlos de una manera no adecuada”, comenta
en su trabajo la fonoaudiologa Yina del centro de Rehabilitacion Surgir. Por eso es
tan necesario trabajar con los padres, para que enfoquen su actuacion en construir la
24 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
memoria en los ninos para identificar una manera correcta de hablar.
• Psicologıa: los psicologos ayudan a que el nino maneje el nivel de estres que la mis-
ma enfermedad produce, dado que algunas personas no presentan cognitivamente
ningun tipo de retraso. Se realizan terapias cognitivas y conductuales, la primera
se centra en los pensamientos y emociones que llevan a ciertos comportamientos
y la segunda en cambiar esos comportamientos no deseados.
Recientes estudios comprueban que las ultimas terapias implementadas son las de
la insercion de celulas madres de cordon umbilical para las personas con parali-
sis cerebral, por lo que esta terapia consta de regenerar neuronas danadas, in-
yectandose las celulas madres mediante vıas intravenosas o en areas lumbares.
Con este tipo de terapias se evidencian mejorıas en:
◦ Funciones motrices.
◦ Fuerza muscular.
◦ Mejora del habla.
◦ Disminucion de espasticidad.
◦ Mejor vision.
◦ Mejora en habilidades sociales y de comunicacion.
◦ Disminucion en equipos medicos (silla de ruedas, yesos, etc).
◦ Eliminacion de convulsiones epilepticas.
Comunicacion:
Las personas a lo largo del tiempo han evolucionado y mejorado la manera en la que
transmiten informacion para lograr comunicarse, esto con el fin de hacerla mas simple
y sencilla de entender.
Es tan sencillo como iniciar desde nuestros antepasados, que no necesitaban de una
comunicacion verbal, sino simplemente de un gesto o un sonido de un animal para
expresar sus necesidades basica; siguiendo esta lınea del tiempo los Egipcios fueron
los primeros que iniciaron plasmando en piedra o paredes figuras o mejor llamados en
su epoca jeroglıficos para recordar las actividades que debıan hacer o que ya habıan
realizado, introduciendo de esta forma la escritura. Y si seguimos avanzando en esta
lınea de la comunicacion nos damos cuenta que igualmente muchos de los recursos
utilizados en los principios del tiempo son utilizados actualmente, independientemente
de que actualmente existan avances tecnologicos, se busca acceder a alguno de los
medios de comunicacion que han existido.
• Comunicacion en las industrias: El ruido es uno de los efectos mas presen-
tados en las industrias, debido a que es el principal causante de interferencia en
4.5 Analisis de las nueve ventanas 25
las conversaciones. Los elevados niveles sonoros existentes en la industria dificul-
tan las conversaciones entre los trabajadores, lo que genera una situacion grave
en momentos en el que un trabajador necesita de la comunicacion oral para la
realizacion de su trabajo.
El fenomeno de las interferencias se presenta fundamentalmente en el sector servi-
cios, en el personal de atencion al publico, de atencion al telefono, entre otros. Por
lo cual, las personas optan para comunicarse entre ellas la escritura de mensajes,
sin embargo, se adaptan las oficinas con paredes y ventanas que impidan que el
ruido entre ahı para facilitar las conversaciones. En el caso de las personas que no
pueden evitar el contacto con las maquinarias, realizan su comunicacion mediante
senas o simplemente mediante la simbolizacion y senalizaciones que deben tener
todas las empresas, indicando de este modo la necesidad deseada.
• Comunicacion bajo el mar: A diferencia de muchos otros ambientes la comu-
nicacion en el mar es un poco mas difıcil, anos atras lo que se utilizaba eran los
dispositivos equipados para enviar codigos Morse. Actualmente, se debe realizar
por un medio inalambrico, ya sea radio o radares, este tipo de comunicacion les
permite transmitir informacion de emergencia o simplemente comunicar su estado
actual segun sea la necesidad.
Debido a que esta necesidad es presentada a gran escala, actualmente, se presen-
tan grandes proyectos en los cuales las comunicaciones inalambricas en el agua se
realizan con sistemas opticos o acusticos mas sofisticados para impedir atenuacion
de las ondas electromagneticas y perdida de informacion.
Ademas, entre buzos tienen unas senas para indicar si estan bien, necesitan algu-
na ayuda o tienen que salir a la superficie. Estas senas ayudan a la comunicacion
entre ellos, sin embargo, se deben aprender para poderse entender.
Leyes:
• Marco Legal Internacional
Las personas con discapacidad tienen derechos y deberes a nivel internacional
que los Estados deben tener dentro de la legislacion interna de cada uno. La
idea principal es tener planes de accion para prevenir la discapacidad, brindar la
atencion y generar condiciones de inclusion social[36].
Las normas internacionales mas importantes son:
◦ Declaracion Universal de los Derechos Humanos adoptada en 1948 por la
Asamblea General de las Naciones Unidas.
◦ Declaracion de Derechos de las personas con retardo mental (1971).
◦ Decenio de Accion Mundial para las personas con Discapacidad en 1982 por
la Asamblea General de las Naciones Unidas.
26 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
◦ Principios para la Proteccion de los Enfermos Mentales y para el Mejoramien-
to de la Atencion en Salud Mental (1991).
◦ Normas Uniformes: Sobre la Igualdad de Oportunidades para Personas con
Discapacidad.
◦ Convencion sobre los derechos del Nino: en el artıculo 23 se observan los
derechos y deberes de los ninos con impedimento fısico y mental. En los
artıculos 24 al 28 se plantean los derechos a la atencion en salud y todo lo
que tenga que ver con los tratamientos y rehabilitaciones.
◦ Declaracion de Panama de 2000 “La Discapacidad un Asunto de Derechos
Humanos: El Derecho a la Equiparacion de Oportunidades y el Respeto a la
Diversidad”.
• Marco legal nacional
◦ Disposiciones Constitucionales
En la Constitucion Polıtica de 1991[37] existen varios artıculos que protegen,
atienden, apoyan e incluyen socialmente a las personas con discapacidad, en-
tre estos estan:
Artıculo 13: “. . . El Estado protegera especialmente a aquellas personas que,
por su condicion economica, fısica o mental, se encuentren en circunstancia
de debilidad manifiesta y sancionara los abusos o maltratos que contra ellas
se cometan”.
Artıculo 47: “El Estado adelantara una polıtica de prevision, rehabilita-
cion e integracion social para los disminuidos fısicos, sensoriales y psıquicos,
a quienes se prestara la atencion especializada que requerıan”.
Artıculo 54: “El Estado debe. . . garantizar a los minusvalidos al derecho a
un trabajo acorde con sus condiciones de salud”.
Artıculo 68: “. . . La erradicacion del analfabetismo y la educacion de per-
sonas con limitaciones fısicas o mentales,. . . son obligaciones especiales del
Estado”.
Tambien dentro de la Constitucion Polıtica se define una serie de derechos
fundamentales, sociales, economicos y culturales, que son de caracter univer-
sal, y son los siguientes:
Artıculo 25: “El trabajo es un derecho y una obligacion social y goza, en
todas sus modalidades, de la especial proteccion del Estado. Toda persona
tiene derecho a un trabajo en condiciones dignas y justas”.
Artıculos 48 y 49: la seguridad social es un servicio publico, obligatorio y
a la vez un derecho irrenunciable de todos los habitantes. “. . . Se garantiza a
todas las personas el acceso a los servicios de promocion, proteccion y recu-
peracion de la salud...”
Artıculo 52: “Se reconoce el derecho de todas las personas a la recreacion,
4.5 Analisis de las nueve ventanas 27
a la practica del deporte y al aprovechamiento del tiempo libre”.
Artıculo 67: “La educacion es un derecho de la persona y un servicio publico
que tiene una funcion social: con ella se busca el acceso al conocimiento, a la
ciencia, a la tecnica, y a los demas bienes y valores de la cultura”.
Artıculo 70: “El Estado tiene el deber de promover y fomentar el acceso a
la cultura de todos los colombianos en igualdad de oportunidades, por medio
de la educacion permanente y la ensenanza cientıfica, tecnica, artıstica y pro-
fesional en todas las etapas del proceso de creacion de la identidad nacional”.
Artıculo 366: “El bienestar general y el mejoramiento de la calidad de vida
de la poblacion son finalidades sociales del Estado. Sera objetivo fundamen-
tal de su actividad la solucion de las necesidades insatisfechas de salud, de
educacion, de saneamiento ambiental y de agua potable. Para tales efectos,
en los planes y presupuestos de la Nacion y de las entidades territoriales, el
gasto publico social tendra prioridad sobre cualquier otra asignacion”.
◦ Disposiciones legales generales
Ley 361 de 1997 (Ley de Discapacidad): “Por la cual se establecen
mecanismos de integracion social de las personas con limitacion y se dictan
otras disposiciones”. En esta ley se muestra que el Estado tiene obligaciones
y responsabilidades con relacion a los derechos fundamentales de las personas
con discapacidad para que puedan alcanzar su completa realizacion personal
y su total integracion social, de esta manera el Estado esta encargado de la
prevencion, educacion, rehabilitacion, accesibilidad, integracion laboral, entre
otros.
Ley 368 de 1997: Se crea la Red de Solidaridad Social, y en esta institucion
se adelanta y coordina programas para las personas con discapacidades fısicas
y mentales.
Decreto 276 de 2000: se define las funciones y se senala el funcionamiento
del Comite Consultivo Nacional de las Personas con Limitacion.
Ley 715 de diciembre de 2001: “Por la cual se dictan normas organicas
en materia de recursos y competencias. . . ”. Esta ley determina las respon-
sabilidades tiene el Estado y las entidades territoriales departamentales y
municipales en la formulacion y ejecucion de los planes de educacion, salud y
otros sectores.
◦ Disposiciones legales sectoriales
Salud y seguridad social
� Decreto 205 de 2003: crea el Ministerio de Proteccion Social como
28 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
director del sector de Seguridad social, proteccion social del paıs.
� Decreto 2358 de 1981: crea el Sistema Nacional de Rehabilitacion.
� Ley 100 de 1993 “Sistema de Seguridad Social Integral”, “. . . tiene
por objeto garantizar los derechos irrenunciables de la persona y la co-
munidad para obtener la calidad de vida acorde con la dignidad humana,
mediante la proteccion de las contingencias que la afectan”. Las siguientes
disposiciones se han encargado de reglamentar esta ley:
1. Decretos 2226 de 1996 y 1152/99: asignan al Ministerio de Salud la
funcion relacionada con la direccion, orientacion, vigilancia y ejecucion
de los programas que se ven relacionadas en el acampo de la salud con
la tercera edad, indigentes, minusvalidos y discapacitados.
2. Resoluciones 5261 de 1994: se incluyen actividades y procedimien-
tos de rehabilitacion en el Sistema de Seguridad Social en Salud.
3. Resolucion 4288 de 1996: promocion de la salud y prevencion de la
enfermedad para toda la poblacion.
4. Resolucion 3165 de 1996: lineamientos de atencion en salud para
las personas con deficiencias, discapacidades y minusvalıas.
5. Resolucion 238 de 1999: “Por la cual se establecen las normas tecni-
cas, cientıficas y administrativas que contienen los requisitos esenciales
para la prestacion de servicios de salud. . . ”
6. Resolucion 412 de 2000 y la 3384 de 2000: establecen las activi-
dades de demanda inducida, adoptan las normas, tecnicas y guıas de
atencion para eventos de deteccion temprana, proteccion especıfica y
enfermedades de interes en salud publica.
� Ley 82 de 1993: se expiden normas para apoyar de manera especial a
la mujer cabeza de familia.
� El Acuerdo Numero 72 del 29 de agosto de 1997: se definio el Plan
de Beneficios del Regimen Subsidiado para la atencion en Rehabilitacion
funcional de las personas con deficiencia, discapacidad o cualquiera que
haya sido su patologıa causante.
� Acuerdo 77 de 1997: define la forma y condiciones de operacion del
Regimen Subsidiado.
Empleo
� Ley 443 de 1998: aquellos ciudadanos que se encuentran limitados fısi-
camente, tienen oportunidades de trabajo en empleos de carrera adminis-
4.5 Analisis de las nueve ventanas 29
trativa con el fin de proporcionarles un trabajo acorde a sus condiciones
de salud.
� Ley 82 de 1989: una persona con discapacidad puede tener oportunidad
de un empleo adecuado para que se promueva la integracion a la sociedad.
Transporte
� Ley 105 de 1993: el diseno de la infraestructura de transporte tiene que
ser adecuado para que las personas con discapacidad puedan hacer uso
del transporte publico.
Accesibilidad
� Ley 12 de 1987: suprime algunas barreras arquitectonicas y se dictan
otras disposiciones. Tiene que ver con la accesibilidad de las personas
al medio fısico, edificios, senalizacion, estacionamiento, espacios urbanos,
vıas de circulacion peatonales planos, entre otros.
Educacion
� Ley 115 de 1994 “Ley General de Educacion”: Educacion para
personas con limitaciones o capacidades excepcionales.
� Ley 119 de 1994: se organizan programas de readaptacion profesional
para personas discapacitadas en el SENA.
� Decreto 2082 del 18 de noviembre de 1996: reglamento la atencion
educativa para personas con limitaciones, capacidades o talentos excep-
cionales.
� Decreto 672 de 1998: educacion de ninos sordos y la lengua de senas.
Recreacion y deporte
� Ley 181 de 1995: se crean programas especiales para la educacion fısica,
deporte y recreacion de las personas con discapacidades.
� Ley 582 de 2000: se establece el Sistema Deportivo Nacional de las
personas con discapacidad y se crea el Comite Paraolımpico colombiano.
Comunicaciones e informacion
� Ley 324 de 1996: el Estado aprueba la lengua de senas como oficial de
la comunidad sorda, se utilizan la introduccion de tecnologıas y el servicio
de interpretes.
30 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
� Ley 335 de 1996: se relaciona con la Comision Nacional de Television
(CNT) y se ordena la inclusion de subtıtulos o lengua manual para ga-
rantizar el acceso de este servicio a las personas con problemas auditivos
o sordas.
Cultura
� Ley 397 de 1997: el Estado al formular la polıtica cultural tendra en
cuenta y concedera especial tratamiento a las personas limitadas fısicas,
sensorial y psıquicamente.
Sistemas alternativos de comunicacion
• ¿Que son los sistemas de comunicacion?
La fundamentacion de los sistemas aumentativos o alternativos estan relacionados
respecto al nivel de afectacion de las personas con paralisis cerebral, en el caso
de la investigacion previamente realizada el enfoque va a las personas que tienen
tipo de paralisis moderado, por esta razon los sistemas alternativos son los mas
adecuados debido que es necesario la implementacion de herramientas tecnologi-
cas para lograr la comunicacion.
Para Von Tetzchner y Martinsen (2000) se define a la comunicacion alternativa
como “Cualquier forma de comunicacion distinta del habla y empleada por una
persona en contextos de comunicacion cara a cara. El uso de signos manuales y
graficos, el sistema Morse, la escritura, etc., son formas alternativas de comuni-
cacion para una persona que carece de la habilidad de hablar [...] Comunicacion
aumentativa significa comunicacion de apoyo o de ayuda. La palabra subraya el
hecho de que la ensenanza de las formas alternativas de comunicacion tiene un
doble objetivo: promover y apoyar el habla, y garantizar una forma de comunica-
cion alternativa si la persona no aprende a hablar”[9].
La definicion de las comunicaciones aumentativas y alternativas es relativamen-
te novedosa, ya que apenas han pasado tres decadas desde que se empezaran a
utilizar estos sistemas, para que las personas que presentan paralisis cerebral sin
danos cognitivos puedan superar las barreras de la comunicacion y el aprendizaje.
• Criterios basados en la necesidad de comunicacion
◦ Potenciar el deseo de comunicacion, a partir del establecimiento de rutinas,
situaciones nuevas y el reconocimiento de los intereses.
◦ Prestar atencion a los intentos comunicativos de las personas, como su expre-
sion facial, gestos, movimientos del cuerpo o la boca, etc.
4.5 Analisis de las nueve ventanas 31
◦ Facilitar las posibilidades de comunicacion, garantizando que los tableros sean
los mas adecuados posibles para cada persona.
◦ Facilitar modelos efectivos de comunicacion con el uso de ayudas tecnicas a
partir de la observacion de personas que usen modelos similares o mediante
recursos didacticos como vıdeos, grupos de encuentros, etc.
◦ Ofrecer suficientes oportunidades de repeticion de los contenidos y las habi-
lidades linguısticas que se estan aprendiendo.
◦ Aumentar los intervalos de tiempo o pausas entre los turnos de comunicacion,
de manera que tengan oportunidades de intervencion.
◦ Crear programas especıficos dirigidos a mejorar la habilidad en el uso de
sistemas alternativos de comunicacion de todos los interlocutores que estan
con el nino.
◦ Planificar el trabajo de forma que permita el desarrollo progresivo de las
competencias necesarias para llegar a utilizar espontaneamente el lenguaje.
• Definicion de comunicacion alternativa y aumentativa
Las comunicaciones aumentativas y alternativas, son todos los sistemas de comu-
nicacion diferentes al habla o lenguaje de senas, que sirven para expresar ideas,
pensamientos, necesidades y deseos[38].
Como su nombre lo indica, estos sistemas de comunicacion tienen como objetivo
principal aumentar o completar las dificultades presentadas en la poblacion para
entablar una comunicacion efectiva con el entorno.Cabe distinguir entre estos dos
tipos de comunicaciones, definiendo cada una como:
◦ Comunicaciones aumentativas: Complementan el lenguaje oral cuando es
insuficiente para ser entendido por el receptor del mensaje.
◦ Comunicaciones alternativas: Sustituyen el lenguaje oral cuando este no
es comprensible o esta ausente.
En definitiva este tipo de sistemas permiten mejorar la participacion en la sociedad
por parte de las personas que presentan dificultades de comunicacion, brindando
igualdad de derechos y oportunidades.
• Clasificacion de las SAAC
Las comunicaciones aumentativas y alternativas tienen dos tipos de clasificacion
las cuales dependen del tipo de trastorno y el grado de afectacion que ellos traen
[9].
◦ Sistemas sin apoyo: estos sistemas no precisan de ningun elemento fısico ex-
terno a la persona, debido a que la persona es quien a traves de su propio
cuerpo (gestos y signos manuales) configura y transmite el mensaje. En este
32 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
tipo de sistemas se encuentran el lenguaje de senas, gestos, el sistema bimo-
dal.
◦ Sistemas con apoyo: estos sistemas requieren de algun tipo de apoyo o so-
porte fısico para su utilizacion, en este caso se usan elementos tangibles y
sımbolos graficos como las fotografıas, pictogramas, etc. El tipo de apoyos
pueden tratarse desde cartulinas, tableros de madera o plastico, hasta tecno-
logıas mas sofisticadas, como las Tablet y las computadoras. En este tipo de
sistemas se encuentran los pictogramas, fotografıas y softwares y hardware
de comunicacion.
• Tipos de comunicacion aumentativa o alternativa
◦ Imagenes, fotos y dibujos: este tipo de recursos es esencial para las personas
que cuentan con problemas de comunicacion leves, debido a que es una forma
de comunicacion en la que se hace uso de imagenes y fotografıas en donde se
representan personas, objetos y acciones, pero todo plasmados en imagenes.
◦ Gestos, senas o muecas: este tipo de comunicacion son utilizados con el fin de
anadir sentido linguıstico al mensaje. Estos gestos o metodo de comunicacion
hacen parte de un significado universal que es mas sencillo de entender para
las personas que no padecen alguna discapacidad. Sin embargo, a veces se
expresan codigos especıficos por lo que es necesario una intervencion de un
experto.
◦ Lenguaje de senas: Es el lenguaje mas comun utilizado por las personas que
presentan dificultades en el habla mas no dificultades en el tono muscular,
debido a que es una expresion, configuracion y percepcion visual de las perso-
nas. Este tipo de lenguaje presenta cierta dificultad para terminos abstractos,
para frases completas y la expresion de distintos verbos respecto al tiempo,
debido a que no es un lenguaje universal, cada paıs tiene su propio lenguaje
de senas, siendo este uno de los obstaculos.
◦ Comunicacion bimodal: Este tipo de comunicacion une el manejo de signos
con el lenguaje oral. La comunicacion es bimodal cuando simultaneamente se
utiliza la modalidad oral-auditiva junto a la modalidad visual-gestual.
◦ Sistema Bliss: Este tipo de sistemas inicio como un sistema de comunicacion
universal, pero a partir de este se dio inicio al sistema mas utilizado por las
personas con paralisis cerebral, debido a que este se compone de tarjetas con
dibujos, pero sin palabras. Este tipo de tarjetas se clasifican mediante colores
respecto a si representan acciones, animales, profesiones, etc.
◦ El Sistema Pictografico de Comunicacion (SPC): este tipo de tarjetas son un
poco mas pequenas que las utilizadas en el sistema Bliss, pero a diferencia de
4.5 Analisis de las nueve ventanas 33
este este sistema ademas de manejar imagenes y colores tambien se encuentran
acompanados de palabras, para representar verbos, personas y acciones.
Los tipos mencionados anteriormente son herramientas no tecnologicas pero que
igualmente contribuyen a la comunicacion, pero ademas de estos sistemas no
electronicos, las comunicaciones aumentativas y alternativas tambien utilizan he-
rramientas externas que favorecen la calidad de vida de las personas utilizando
mecanismos electronicos, la diferencia es que estos mecanismos se enfocan en per-
sonas con discapacidades motoras, estos se clasifican en:
◦ Pulsadores: Son dispositivos que utilizan las personas como un intermediario
para el uso de computadores, Tablets, entre otros, debido a que estos dis-
positivos son programados con funciones basicas para permitir el acceso al
ordenador sustituyendo el teclado y el mouse, ademas de permitir realizar
algunas funciones meramente comunicativas.
◦ Computadoras y Tablet: en este tipo de dispositivos existen gran variedad de
ellos, debido a que pueden presentar cambios en las teclas, en la sensibilidad y
en el tamano de la pantalla. Estas herramientas tecnologicas usan diferentes
softwares que ayudan a la comunicacion y la fortalecen.
Figura 4-6: Tipos de comunicaciones SAAC[9].
En la Figura 4-6 representa la dependencia del entorno que necesita una persona con
paralisis cerebral para desarrollar una actividad propuesta en cuanto a narraciones o
escritura. El grafico representa un estudio realizado a una poblacion Uruguaya para
relacionar que tan difıcil les parecıa a los usuarios hacer una actividad por si solos
utilizando metodos de solo lectura, escritura o algun sistema de comunicacion; para lo
cual del grafico se extrajo que las comunicaciones aumentativas y alternativas eran las
que presentaban menor dificultad, concluyendo ası, que es de facil uso para las personas
con paralisis cerebral utilizar sistemas aumentativos o alternativos de comunicacion.
34 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
Ventajas y desventajas de las SAAC
Las comunicaciones aumentativas y alternativas tambien presentan ventajas y desven-
tajas las cuales son:
Ventajas:
• Apoyan el proceso de comunicacion.
• Ayudan a mejorar las relaciones personales y con el entorno, debido al intercambio
comunicativo.
• Facilitan la socializacion con los demas.
• Ayudan a comprender situaciones concretas en los diferentes contextos.
• Son de uso practico.
• Mejoran la capacidad de comprension y ayudan al aprendizaje educativo.
Desventajas:
• Es necesario que la persona que intervenga con estos elementos conozca los SAAC
que se estan utilizando.
• El uso de las SAAC en la comunicacion grupal en ocasiones puede presentar
dificultades.
• Con poco dominio de los SAAC la comunicacion puede ser ineficiente.
4.5.3. Ventana 3 Subsistema (Presente)
Se muestran dos dispositivos para apoyar la comunicacion:
4.5 Analisis de las nueve ventanas 35
Figura 4-7: Dispositivos para apoyo en la comunicacion.
Especificaciones tecnicas de Irisbond:
El sistema consta de un dispositivo que se conecta al puerto USB (USB2.0 o USB3.0, indis-
tintamente) del ordenador mediante un cable (suministrado con el equipo). Dicho dispositivo
incorpora unos haces de luz infrarroja que generan unos destellos en la cornea del usuario.
Una videocamara registra dichos destellos e identifica mediante unos algoritmos de compu-
tacion las pupilas del usuario. Esta informacion es procesada en el ordenador a traves de
la aplicacion Irisbond Primma, previamente instalada, de tal manera que los movimientos
de los ojos del usuario son transformados en coordenadas de posicion del raton en pantalla.
Irisbond cuenta con un equipo, un cable de conexion USB, 4 elementos de fijacion del dis-
positivo, un lapiz de memoria que incluye el programa Primma, un fichero de activacion y
una guıa rapida para manual del usuario.
Especificaciones tecnicas del Vox 11 pro:
El equipo de Vox 11 pro cuenta con un ordenador tipo tablet de 11 pulgadas de altas presta-
ciones con Windows 10, optimizacion de tablet para uso como comunicador, programa Grid 3
instalado, altavoces Bluetooth portatiles recargables para utilizar en lugares ruidosos, funda
36 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
Figura 4-8: Componenetes de Irisbond[39].
rugarizada con proteccion anti-golpes, accesorio de sujecion de sobremesa, tarjetas de forma-
cion sobre el uso del programa, un Software de conexion remota instalado para conectarse
al comunicador y ayudar a configurarlo. Ademas, cuenta con 27 paquetes de cuadrıculas
que puede utilizarse y combinar segun las necesidades: “5 vocabularios expertos basados en
pictogramas con diferentes niveles, 2 paquetes de cuadrıculas disenados para personas con
capacidad de lectoescritura, 4 paquetes con mas de veinte actividades interactivas con voca-
bularios asociados para divertirse e iniciarse en la comunicacion, 2 paquetes de cuadrıculas
para acceder al ordenador por barrido, con raton o mirada, 6 paquetes de cuadrıculas para
acceder a mensajerıa y redes sociales, 6 paquetes de cuadrıculas para acceder al ocio, musica,
videos, etc y 2 paquetes de cuadrıculas para controlar el entorno”[40].
4.5.4. Ventana 4 Sistema (Pasado)
La comunicacion aumentativa en personas con paralisis cerebral no es nueva, tiene una larga
historia que se puede dividir a lo largo de la historia. La primera epoca es la arcaica, abarca
desde los jeroglıficos egipcios hasta el siglo X, durante este tiempo los egipcios crearon los
primeros pictogramas y su comunicacion se basaba en ilustraciones que expresaban sus ideas,
el uso de signos caracterıstico de este periodo se fue transformando con el trascurrir de los
anos, hasta hacerlos mas simples a la hora de comunicar. Estas ilustraciones se grababan en
rocas y paredes de cuevas o muros con una herramienta afilada. La segunda epoca comienza
en el siglo X hasta nuestros dıas, aquı aparece la lengua de senas que se perfeccionando dıa
a dıa, hasta establecer signos convencionales que permitieron la comunicacion entre las per-
sonas. En 1860, el cirujano ingles William Little escribio las primeras descripciones medicas
de la paralisis cerebral, donde la lengua de senas no era de gran utilidad debido a la escasa
motricidad.
Para el ano de 1900 despues de la investigacion realizada por Little, Phelps, otro medico
dedicado a la investigacion en este campo, encontro un tratamiento para los personas con
PC, que consta de un programa de terapia fısica, uso de ortesis, bloqueo de nervios y tableros
4.5 Analisis de las nueve ventanas 37
de comunicacion al igual que pictogramas, siendo estos, uno de los elementos mas utilizados
en la epoca, donde la terapia se usaba simplemente para tratar de mejorar el tono muscular
y ası evitar mayor desgaste en el musculo de las personas, ası como tratar de entender que
deseaban por medio de los pictogramas.
En 1950 los sistemas alternativos de comunicacion empiezan a aparecer, los sımbolos co-
mienzan a tener mas relevancia que el habla y el lenguaje. Aparecen sistemas basados en
sımbolos graficos y los buenos resultados hacen que se extiendan su uso. La tercera etapa,
comienza en el momento que los sistemas alternativos de comunicacion son usados por la
tecnologıa, esto ocurre alrededor del ano 1982 cuando Bruce Baker, desarrolla los primeros
tableros de comunicacion con soporte informatico, su intencion era agilizar los procesos de
comunicacion en el momento que fuera necesario utilizar un sistema de comunicacion con
ayuda.
Uno de los equipos que se usaban en la epoca y aun se siguen usando son los tableros de
comunicacion o las tarjetas con pictogramas. Aunque este equipo no satisface del todo al
usuario, debido a que solo permite que comunique lo necesario y fundamental, las perso-
nas prefieren usar las tarjetas con pictogramas. Sin embargo, este medio de comunicacion
es deficiente, debido a que posee gran cantidad de signos y sımbolos que podrıan ayudar a
comunicar lo que desea, pero su busqueda demanda tiempo y exige demasiado movimiento,
si se tiene en cuenta su condicion.
Figura 4-9: Tableros de comunicacion [41].
La caracterıstica principal del tablero de comunicacion, es reproducir por medio de altavoces
el significado del pictograma que la persona selecciono, con el fin de comunicar lo que necesita
o desea, esto se debe a si la persona no esta cerca, pues de esta manera escucha lo que la
persona quiere. Para su uso la persona solo debe presionar el pictograma pensado, y luego el
equipo lo reproduce automaticamente. Las principales ventajas del tablero son su economıa,
portabilidad y facilidad de uso, su desventaja es la cantidad maxima de pictogramas que se
38 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
pueden tener por cada tablero, pues esto es ineficiente en cuanto al tiempo de seleccion de
cada pictograma.
4.5.5. Ventana 5 Supersistema (Pasado)
En el pasado no se concebıa la prevencion de la paralisis cerebral, de hecho, no existıan
investigaciones sobre el trastorno, pues las descripciones de la paralisis cerebral son relati-
vamente nuevos, se descubrio en el siglo XIX y se enfatizo en el siglo XX. En este tiempo
solo existıan informaciones y estudios superficiales, pero que dieron paso al desarrollo de
conciencia respecto al trastorno que afectaba a muchas personas, de manera que era preciso
indagar a fondo para encontrar causas sus causas, maneras de diagnosticarlo y formas de
prevenirlo, entre otros; a partir de allı, se desarrollaran las empresas que actualmente exis-
ten. Estas empresas e industrias han concentrado sus esfuerzos no solo en tratar de descubrir
causas y formas de prevenir el sındrome, sino que han desarrollado ayudas tecnologicas que
permitan una vida adecuada a la persona que lo posea. En el pasado, no se tenıan metodos
de comunicacion distintos a la lengua de senas, lo cual dificultaba la comunicacion, pero
impulso la instauracion de sistemas de comunicacion aumentativa o alternativa.
Ademas, no se tenıan en cuenta los derechos humanos de las personas, pues estos apenas
vinieron a declarase en el 1948, y desde ahı es que se empezo a pensar en los derechos que
tienen los ninos, las personas, los adultos y todos los seres humanos. Con estas leyes se
fueron creando diferentes grupos que pensaran, investigaran y buscaran diferentes tipos de
soluciones para incluir, respetar y darle, en este caso, a cada persona con discapacidad lo
necesario para realizar su vida.
4.5.6. Ventana 6 Subsistema (Pasado)
Como en el pasado no habıa una gran inquietud sobre la paralisis cerebral y en general como
las hay hoy en dıa, no habıa dispositivos que ayudaran a la comunicacion entre las personas,
salvo las tablas de pictogramas que aun se usan. Sin embargo, se encuentran los tableros de
comunicacion que tiene las siguientes caracterısticas:
Portabilidad, las personas lo pueden llevar a cualquier lado para su comunicacion.
Economicos, son dispositivos asequibles.
Livianos, son hechos de materiales como plasticos.
Facilidad de uso, cualquier persona con discapacidad fısica lo puede utilizar para co-
municarse.
Voz digitalizada, reproduce lo seleccionado por el usuario.
4.5 Analisis de las nueve ventanas 39
En cuento a componentes electronicos, estos solo tenıan unos altavoces y unas baterıas
que permitıan reproducir lo que el usuario presionaba. Tambien, una voz digitalizada por
cada pictograma, para ası reproducirse. Otros tableros de comunicacion, no tenıan nada
tecnologico, solo tenıan sus pictogramas que eran senalados por el usuario.
4.5.7. Ventana 7 Supersistema (Futuro)
Cuando pensamos en el futuro se entra al plano imaginario, en este caso se enfatiza en el
contexto en el que se encontraran los elementos para apoyar la comunicacion en personas
con paralisis cerebral:
Medicina:
En la parte de medicina se debe aun investigar muchas cosas del trastorno, pues aun
falta encontrar las diferentes causas con sus respectivas prevenciones. En cuanto a las
terapias se deberıa implementar fisioterapia domiciliaria, pues esto permite que el nino
realice su terapia desde la comodidad de su casa y no tenga que desplazarse hasta el
hospital.
Un aspecto muy importante para tener en cuenta en el futuro, es en la parte del
marco legal, pues aun falta apoyo en el tema de la salud por parte del gobierno con
las personas que tienen alguna discapacidad. Es necesario que el gobierno colombiano
tenga en cuenta la cantidad de personas con discapacidad, que necesitan ayuda en el
sector salud, en la educacion, y principalmente inclusion social pues es claro que las
ciudades colombianas no son aptas para estas personas y la cultura no esta preparada
para aceptar y convivir con personas con discapacidad.
Social e industria:
Las personas son incluidas en la sociedad independiente de las limitaciones fısicas, la
industria tiene a disposicion tecnologıa atender necesidades especıficas para favorecer
la participacion social.
Transporte:
El transporte y la infraestructura debe ser mas facil para las personas que padecen
este trastorno, pues actualmente estas personas se transportan en silla de ruedas, ca-
minadoras o simplemente un acompanante o padre de familia lo transporta entre sus
brazos. En el futuro se esperarıa crear buses o medios de transporte que cuenten con
las adaptaciones necesarias para responder a las necesidades de las personas, como ac-
cesibilidad a la silla de ruedas o los elementos que ellos utilizan para que estos puedan
recogerlos en sus casas y los transporten hacıa los centros asistenciales o sitios donde
estas personas realicen actividades cotidianas.
Accesibilidad:
La compleja construccion de la realidad, los lımites de la normalidad y las personas
40 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
que tienen paralisis cerebral, son temas a pensar para generar una reflexion y ası poder
aumentar la accesibilidad de estas personas a muchos medios que actualmente no lo
permiten. La intervencion serıa por parte de la sociedad, incluyendo y aceptando a
las personas con diferentes capacidades como lo son las personas con paralisis cerebral
para que esta aceptacion no sea simplemente actuar sobre la diferencia, para lograr
una normalidad.
Educacion:
En el futuro se espera que la educacion sea mas personalizada debido a que estas
personas cuentan con diferentes actitudes y habilidades al resto de la sociedad; por
esta condicion es necesario incentivar una mejor educacion en ellos para que con sus
mismas habilidades se generen diversos campos de accion y ası, crear un ambiente
comodo para ellos.
4.5.8. Ventana 8 Subsistema (Futuro)
El dispositivo ideal para el futuro es un dispositivo que se inserte en el cerebro para que
conecte las neuronas encargadas de enviar los estımulos a los musculos que realizan los mo-
vimientos. Este microchip se debera programar adecuadamente con el fin de realizar las
conexiones neuronales, lo que le permitirıa el movimiento de la lengua y ası poder comu-
nicarse, de igual manera caminar, sentarse y correr de una mejor manera. Debera ser un
dispositivo no rechazado por el cuerpo, adaptable a el y que no produzca ningun tipo de
danos en la salud.
Las tendencias tecnologıas iniciadas por la ONG llamada Otro Mundo Posible, garantiza
nuevas tecnologıas en las personas con paralisis cerebral se les dotara de tecnologıas para
facilitar el aprendizaje, la comunicacion, el estımulo visual y fomentar e incentivar el movi-
miento.
Esta ONG pretende introducir nuevas tecnologıas con materiales como, Board Maker, la cual
es una aplicacion que permite la creacion de tableros de comunicacion con imagenes, The
Grid2, aplicacion que convierte imagenes y textos del ordenador en sonido (comunicador) y
el BJoy Ring, un dispositivo que se coloca en el joystick de la silla electrica y sustituye al
raton convencional, permitiendo a las personas acceder a cualquier dispositivo (ordenador,
Tablet, movil. . . ) desde su silla.
Tambien se piensa utilizar Super Talker, el cual es un comunicador progresivo con salida
de voz, que permite adaptaciones a los diferentes niveles y necesidades de cada individuo,
este dispositivo cuenta con 8 niveles de mensajes de voz y a su vez se pueden configurar en
paneles de 2, 4 u 8 mensajes, permitiendo ası ir de lo sencillo a lo mas complejo.
Las tendencias que principalmente se presentaran en el futuro segun las Tecnologıas de infor-
macion y comunicacion (TIC) son programas que permiten realizar las funciones del raton,
esto incluye pantallas tactiles, ratones de bola, joysticks, ratones preparados para ser uti-
lizados con diferentes partes del cuerpo, teclados virtuales en pantalla, teclados de teclas
4.5 Analisis de las nueve ventanas 41
grandes, teclados reducidos, cobertores de teclado para simplificar el acceso a personas con
movimientos imprecisos[42].
4.5.9. Ventana 9 Sistema (Futuro)
El sistema futuro teniendo en cuenta las ventanas analizadas y los equipos presentes debera
ser un dispositivo que permita la emision de mensajes de manera interactiva, ademas que
genere una retroalimentacion para que las personas se sientan motivados a realizar movi-
mientos diferentes con su cuerpo. El software de dicho equipo debera ser capaz de ejecutarse
en el sistema operativo mas usado, con el fin de tener mayores posibilidades de uso. Ademas,
debera tener una interfaz grafica para que el nino pueda seleccionar facilmente lo que quiera
expresar o la actividad de su agrado en ese momento. Esta interfaz debera permitir cambiar
de actividad para que realice diferentes acciones y se puedan evaluar diferentes terapias ya
sea desde la parte de fisioterapia, terapia ocupacional o fonoaudiologıa.
Para llevar a cabo una mejor idea sobre cual es la forma mas optima de poder realizar el
proceso de comunicacion en las personas con paralisis cerebral fue necesario conocer por
parte de las mismas personas cuales eran sus insatisfacciones y que oportunidades podıan
identificar para poder comunicarse mucho mejor. Por tal razon se llevo a cabo una encuesta
en la que se le preguntaba al fonoaudiologo, al individuo (si era posible) y a los padres de
familia tres preguntas fundamentales del Centro de Neurorehabilitacion Surgir, las cuales
son:
1. ¿Que tipo de paralisis cerebral tiene la persona?
2. ¿De que forma se comunica en su hogar?
3. ¿Tiene alguna relacion la persona con los pictogramas?
Para responder a estas preguntas consultamos a tres personas del Centro de Neurorehabili-
tacion Surgir.
Carlos Garcıa. 5 anos de edad.
Este nino cuenta con una PC espastica, su condicion para la paralisis cerebral es una Tri-
plehidrocibutin de Hidrogenasa, lo que impide que el nino hable. Segun la fonoaudiologa el
puede identificar algunos objetos de forma visual, sin embargo, objetos puntuales, por lo que
es un nino pequeno que no conoce o identifica muchos de los elementos de su alrededor.
Carlos es un nino que cuenta un tono muscular hipertonico en sus miembros superiores, por
tal razon cuenta con una enfermera personalizada en casa, que trabaja con el todo lo que
tenga que ver con temas de motricidad y alcance de objetos. En el Centro, la fonoaudiologa
trabaja la inclusion de saliva y el proceso de identificar elementos y sonidos del medio; este
proceso se realiza sentando al nino frente al espejo mostrando los elementos y conociendo
mediante sus gestos si es entendible o no para el nino. Como es un nino pequeno aun no se
42 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
hace uso de pictogramas sino de juguetes.
Nicolas Montes. 21 anos de edad.
Es una persona con una PC espastica, cuenta con problemas cognitivos, pero tiene capa-
cidades para aprender, ademas entiende lo que le desean comunicar, y busca la manera de
comunicarse. Su forma de comunicacion es mediante pictogramas o una aplicacion que se
encuentra en su celular, aunque cuenta con dificultades para el movimiento de sus miembros
superiores, es una persona que se hace entender facilmente por medio de gestos o pequenos
movimientos que realiza con su cabeza a preguntas de si/no.
En el proceso de fonoaudiologıa se trabaja la inclusion de saliva y de comunicacion mediante
la aplicacion del celular Let Me Talk, la cual cuenta con los mismos pictogramas con los que
se comunicaba anteriormente en el libro que le elaboro su madre para comunicarse con el.
Sin embargo, a Nicolas se le entienden muchas cosas que se le pregunta pues tiene una gran
habilidad para dar a entender lo que comunica, es una persona que tiene siempre su celular
para su diversion o comunicacion.
Sebastian. 17 anos.
Es un adolescente con una PC espastica, cuenta con problemas cognitivos, movimiento de
su mano derecha correcto, y el resto del cuerpo con movimientos deficientes. Es una persona
con habilidades para aprender. Por un tiempo se comunico con pictogramas, pero ahora no
lo hace por razones no conocidas, es una persona que solo le entiende sus padres de familia
y sus doctores. Sin embargo, le gusta jugar, divertirse y entiende cualquier cosa que le di-
gan, aunque solo realiza lo que el quiere por este motivo los terapeutas y fonoaudiologos lo
incentivan a hacer otras actividades.
Por las visitas que hemos realizado al Centro de Neurorehabilitacion Surgir y el analisis
obtenido por los artıculos sobre los productos de apoyo existentes, se puede realizar una
adaptacion al alcance del dispositivo a disenar sobre las caracterısticas mas favorables para
el, partiendo de los parametros con los que debe cumplir segun los objetivos propuestos.
Para idealizar el mejor de los productos, es necesario personalizar las tecnologıas de apoyo,
esto con el fin de realizar un mejor dispositivo que cumpla satisfactoriamente con las nece-
sidades o problematicas de la persona, debido a que el trastorno de la paralisis cerebral es
bastante diverso y puede afectar a las personas de manera muy variada segun el nivel de
afectacion.
Para la realizacion de las caracterısticas del sistema se tuvo en cuenta un caso particular
como lo es Nicolas. Para esto se conocio un poco mas acerca de el, sobre su caso clınico, sus
gustos, pasatiempos, conocimientos, entre otros aspectos importantes.
4.5 Analisis de las nueve ventanas 43
Caso clınico
ANAMNESIS
Nombres y Apellidos: Nicolas Ivan Montes Giraldo
Genero: Masculino
Edad: 21 anos
CRONOLOGIA DE LA PATOLOGIA
13 de noviembre del 2013
• Diagnostico: IMOC – CUADRIPARESIA ESPASTICA
• Psicologıa: Con los resultados de la valoracion, se corrobora que Nicolas presenta
una paralisis cerebral espastica, ya que hace un mes dejo el tratamiento debido al
cambio de ciudad, acompanada de un desfase cognitivo que aparenta moderado. Se
recomienda seguir con el tratamiento que venıa manejando como tambien incluir
al nino en un programa educativo que cuente con apoyos especıficos y educacion
especial.
• Terapia fısica: Se concluye que Nicolas presenta un diagnostico medico de paralisis
cerebral espastica, que le genera un retraso y maduracion de las habilidades fısicas
para la ejecucion de patrones de movimientos y actividades mas complejas por lo
tanto debe de reforzarse los distintos movimientos para que sea ası la ejecucion
mas dinamica y avanzar en los siguientes patrones locomotores. Se sugiere que se
realice 3 sesiones por semana, para un total de 12 por mes. Se sugiere observacion
por parte de ortopedia para reformar ferulas para miembro inferior.
• Fonoaudiologıa: Segun la valoracion Nicolas presenta un retraso en el desarrollo de
lenguaje comprensivo y expresivo leve-moderado, aunque es importante mencio-
nar que lo expresivo puede estar estrechamente relacionado con inintengibilidad
de su habla.
• Pedagogıa: Nicolas presenta un desfase en su desarrollo cognitivo perceptual (aso-
ciado a lesion neurologica), lo cual altera su proceso de aprendizaje escolar, en-
contrandose que posee habilidades escolares con dificultades especificas en las
areas de lecto-escritura y prematematicas. Su pronostico escolar es reservado pa-
ra adquirir funcionalidad en areas escolares y aprendizajes. Se solicita atencion 3
sesiones semanales.
• Terapia ocupacional: Nicolas es un joven de 16 anos, con diagnostico de Parali-
sis cerebral, que presenta un retraso severo en el desarrollo de sus habilidades
motoras finas y gruesas, retraso moderado en el desarrollo de sus habilidades cog-
nitivos perceptuales y un desempeno ocupacional dependiente en las actividades
44 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
de la vida diaria. Se sugiere ingreso al programa de consulta externa con una
intensidad de 3 sesiones semanales en terapia ocupacional con el fin de mantener
habilidades motoras perceptuales e incrementar su participacion en actividades
de la vida diaria.
15 de abril del 2015
• Educacion: Recibe orientacion en sus debilidades academicas para ayudarlo a
comprender y lograr por medios alternativos la comprension lectora, el desarro-
llo de habilidad para el calculo y medio de expresion emocional. En el area de
razonamiento-logico matematico se usa material visual para reconocimiento.
Para la comprension lectora ademas de facilitar un lenguaje sencillo, se usa image-
nes para luego razonar presuntas con opciones visuales, logrando respuestas acer-
tadas. Para la escritura se usa el instrumento adecuado para su pinza (mano),
logrando que realice el 1, la a y la o: intenta imitar imagenes de su agrado.
En la parte emocional se esta trabajando su nivel de distraccion con cambios con-
tinuos de rutinas, trabajando su motivacion para lograr su atencion. El paciente
intenta comunicar sus gustos, sus afectos con gestos, movimientos, incluso intenta
articular palabras. En el hogar hay apoyo para sus actividades de refuerzo y se
han visto mejoras en su comprension.
• Instrumentos utilizados:
◦ Actividades visuales para refuerzo de comprension.
◦ Material impreso de ejercicios de operaciones simples matematicas, series y
para completar.
◦ Practicas con diferentes tecnicas y material de razonamiento logico, ade-
cuandolo a las necesidades viso-espaciales.
◦ Ejercicios de concentracion para la distraccion.
• Comportamiento durante las sesiones: Paciente dispuesto a trabajar, esta moti-
vado por los logros que ha tenido. Siempre respeta los lımites y las normas, es
respetuoso y colaborador. Se ha logrado una excelente empatıa lo que ayuda a
que el joven intente comunicar sus emociones bien por gestos o palabras. En la
parte motora ha desarrollado la imitacion de figuras.
Su atencion es de corto lapso, pero si hay algo que lo motive logra mantener mas
tiempo de la misma y en el area emocional, el es tımido al principio y dependiendo
de las personas es muy expresivo.
30 de noviembre del 2015
Fisioterapia: Promover la modulacion tonica, estiramientos musculares, fortalecimiento
muscular, control de tronco, bipedestacion, entrenamiento de la marcha, equilibrio,
4.5 Analisis de las nueve ventanas 45
control postural Se recomienda realizar plan casero para ser manejado y apoyado por
el nucleo familiar.
Fonoaudiologıa: Vocabulario de 10 palabras aproximadamente, se comunica mediante
gestos y senas, comprende instrucciones, atiende el llamado por el nombre, manifiesta
necesidades tales como hambre, bano, sueno, responde Si/NO, Reconoce letras, colores
y numeros.
18 de diciembre del 2018
Medicina general:
• Enfermedad actual: paciente de 21 anos con antecedente de paralisis cerebral in-
fantil y microcefalia se encuentra en terapia fısica, ocupacional y fonoaudiologica,
pero refiere la madre que no hay agenda con el fisiatra por lo que consulta con
medicina general para solicitar las ordenes por 3 meses.
• Fundacion Valle del Lili: Nicolas es un menor que no maneja un lenguaje verbal,
se moviliza en una silla de ruedas ayudado por otra persona, con problemas mo-
trices, con adecuada presentacion personal, amable y colaborador.
Durante el proceso de evaluacion se observa tranquilo, atento a la tarea que se le
asignan, y entra facilmente en contacto con la evaluadora.
PRUEBAS APLICADAS:
◦ Token test.
◦ Cubos logicos.
◦ Sub. Pruebas del WISC – R historietas.
◦ Evaluacion de Gnosias.
◦ Evaluacion de memoria visual.
◦ Prueba libre de comprension.
Cuantificacion e interpretacion psicometrica: Escala de inteligencia de Wechsler –
WISC – R:
Figuras incompletas 17 10
Historietas 30 11
Cubos 33 10
Rompecabezas 21 10
Puntuacion manipulativa 101
46 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
Rango normal para las puntuaciones tıpicas: 7 – 13
Token Test
Puntaje obtenido: 33/46 Rango normal: 34-36
CI NIVEL
130 y mas Muy superior
120 - 129 Superior
110 - 119 Normal Alto
80 - 89 Normal Bajo
70 - 79 Inferior
69 y menos Deficiente
Resultados:
◦ Atencion: Nicolas presenta un desempeno promedio en tareas de atencion
voluntaria, en tareas de deteccion visual pasa por alto algunos de los estımulos
que debe tocar. De igual forma el rendimiento se ubica dentro del promedio en
las subpruebas atencionales de la escala de inteligencia de Weschler (WISC-R)
Evidenciando que esta fusion se encuentra conservada.
◦ Memoria: En un ejercicio de memoria visual que consiste en encontrar pares
de dibujos en una carta, su desempeno es adecuado logrando memorizar el
lugar donde se encuentran las parejas de los dibujos.
◦ Lenguaje: no se comunica a traves del lenguaje verbal. Sin embargo, tiene
intencion comunicativa al establecer comunicacion a partir de gestos y logra
hacerse entender, cuando desea algo que esta en el salon, lo muestra con la
cara o con los ojos.
La comprension se encuentra conservada, logra seguir instrucciones tanto sen-
cillas como complejas, obteniendo un puntaje en el token test de 33/36. Re-
conoce objetos, colores y formas.
◦ D. funciones viso espaciales y construccionales: En tareas de ensamblaje co-
mo armar rompecabezas y copiar disenos con cubos su desempeno es ade-
cuado, evidenciando que logra formar conceptos abstractos. Es importante
mencionar que por las dificultades motrices su ejecucion tomo un poco mas
de tiempo.
◦ E. Gnosias: En gnosias visuales logra reconocer figuras, colores y formas.
4.5 Analisis de las nueve ventanas 47
◦ F. pensamiento y funciones ejecutivas: En tareas manipulativas el desempeno
es adecuado, lograr organizar los cubos logicos segun los criterios de color y
tamano. De igual forma ordenar secuencias logicas, evidenciando una buena
capacidad de planificacion debido a que se encuentran implicadas la antici-
pacion, organizacion visual y secuencia temporal.
◦ G. coeficiente intelectual: debido a que Nicolas no maneja un lenguaje conver-
sacional solo se aplicaron las subpruebas de la escala ejecutiva, de WISC-R,
en las pruebas manipulativas el puntaje es de 41 y el CI 101 que se ubica en
un rango promedio.
• Conclusiones y Recomendaciones: Nicolas presenta un adecuado desarrollo de fun-
ciones psicologicas superiores, como la atencion, memoria viso espacial, buena
capacidad de comprension, de planificacion, reconocimiento de colores, formas,
animales y objetos. No tiene un lenguaje conversacional, sin embargo, hay in-
tencion comunicativa, y la comprension se encuentra conservada. Las mayores
dificultades se encuentran a nivel motriz y a nivel del lenguaje verbal.
Conclusion
Nicolas es un nino al cual debe de exigırsele mas de acuerdo a su ritmo y estilo
de aprendizaje. Por eso es importante formar un plan de trabajo con unas metas
trimestrales que se quieran lograr con Nicolas, desde todas las disciplinas a las
que el haga participe con el objetivo general de desarrollar independencia y una
mejor calidad de vida.
De acuerdo a la entrevista realizada, se sacaron ventajas y desventajas en Nicolas.
Ventajas:
Curioso.
Le gusta la tecnologıa.
Tranquilo.
Sociable.
Su nivel cognitivo depende de la actividad por realizar.
Buena vision.
Controla esfınteres.
Tiene deseos por aprender
Desventajas:
48 4 Problematica de comunicacion en personas con paralisis cerebral
No tiene fuerza para oprimir botones, pulsadores.
Tiene menos movilidad en el brazo derecho, no levanta el codo.
No tiene movilidad adecuada en las manos.
Estrabismo en un ojo.
Necesita de la Kofa para caminar.
Tiene una ferula en el tronco para sostenerse.
¿Por que el Registro Visual no es apto para Nicolas?
No es un dispositivo entretenido, por lo que solo busca que las personas se comuniquen.
La manera de aprender a usarlo tampoco es interactiva, solo se aprende por medio de
un vıdeo, como se calibran los ojos y se le ensena al usuario que el parpadeo es para
hacer clic.
Nicolas es un joven con estrabismo, de esta manera el dispositivo perderıa el seguimien-
to de la pupila, y tocarıa volver a calibrar todo cada vez que a el le de el estrabismo,
ya que el Registro visual se centra en un area especifica como lo es la pupila
El Registro visual es un dispositivo que cuenta con un Switch que permite controlar
de manera mas rapida y eficiente la accion de hacer clic, debido a que con la mirada se
selecciona el lugar donde quiere hacer clic y luego presionar el Switch, siendo este a su
vez un impedimento para Nicolas, porque el no puede realizar un levantamiento de su
codo, imposibilitandole el movimiento de sus brazos. Sin embargo, el Registro visual
cuenta con la posibilidad de realizar clic con el parpadeo, pero no es la mejor manera
ya que se pierde el foco de lo que se esta mirando.
El Registro visual no da informacion sobre el estado de animo y presenta cierta am-
biguedad a la hora de determinar ciertos procesos cognitivos. Para contextualizar los
resultados, debe ser complementado con otras tecnicas de Neuromarketing.
Atributos de un sistema ideal
El dispositivo debe poder ser controlado por diferentes estımulos, es decir, no solo
posibilitar su manejo por las manos y los ojos.
El dispositivo debe ser de uso eficiente segun las caracterısticas dadas por Nicolas.
El dispositivo debe tener un aprendizaje y uso entretenido.
Las caracterısticas del sistema por disenar e implementar segun lo anterior son:
Generar enganche a la estrategia de comunicacion.
4.5 Analisis de las nueve ventanas 49
Proveer un mecanismo de seleccion de pictogramas.
Acelerar la produccion del mensaje.
Digitalizar la voz para la transmision del mensaje.
Emitir sonidos para retroalimentacion y para generar mayor interaccion entre el dis-
positivo y el usuario.
Prototipo no invasivo.
Productor de graficos (pictogramas) segun la actividad planteada.
Versatilidad para poderse adaptar a distintos ambientes.
Alerta de errores.
5 Diseno del dispositivo para apoyo en la
comunicacion en personas con paralisis
cerebral
En este capıtulo se dio solucion a la problematica planteada, teniendo en cuenta la infor-
macion y analisis recolectado por la tecnica TRIZ. Adicionalmente, se utilizo la segunda
herramienta que brinda TRIZ, la matriz contradicciones, que ayudo a encontrar que prin-
cipios se obtenıan para dar la mejor solucion a las contradicciones halladas. Se tomo como
sistema actual el Registro visual, sistema utilizado para llevar a cabo diferentes funciones
por las personas que tienen alguna discapacidad en la comunicacion. Ademas, con ayuda de
la tecnica TRIZ, se crearon diferentes prototipos con el fin de saber si eran entretenidos para
las personas o conocer ası su funcionamiento.
5.1. Matriz de contradicciones
La matriz de contradicciones es una matriz establecida por el seguimiento del metodo TRIZ,
utilizada cuando dos parametros tecnicos son opuestos. Para emplear la matriz de contradic-
ciones se debe partir del requerimiento base, debido a que de ella se derivan dos caracterısti-
cas, una de ellas es el parametro a mejorar y otra el parametro a empeorar. Adicional a ello,
esta matriz proporciona principios inventivos, que sirven para solucionar la contradiccion
generada por los parametros.
Este analisis se llevan a cabo respecto a las ventanas 1 y 9 de las ventanas TRIZ. Se detectaron
las siguientes contradicciones:
5.1.1. Contradiccion numero 1
Se desea que el sistema sea mas entretenido, es decir, que atraiga a la persona durante
un tiempo para obtener su mayor concentracion en la actividad a realizar. Al adquirir este
requisito se mejora el sistema.
Parametro para mejorar: Conveniencia de uso (33)
Aspecto a empeorar: Adaptabilidad (35)
5.1 Matriz de contradicciones 51
Al utilizar la matriz de contradicciones se buscan los principios que daran solucion a la
contradiccion planteada.
Figura 5-1: Uso matriz contradicciones para solucion contradiccion No. 1
Como se evidencia anteriormente existen cuatro principios que dan solucion al requerimiento,
y son:
Principio 15 (Dinamicidad)
De acuerdo a las cualidades de Nicolas y sus intereses, se puede realizar un dispositivo
que cuente con palancas, Switches para que el se entretenga, pues sus intereses estan
en la tecnologıa como el computador, las Tablets o los celulares. Ademas, adaptarle
musica a este dispositivo y colores con el fin de volverlo entretenido para el. Se necesita
que las palancas y los Switches tengan cierta sensibilidad y movilidad para que el pueda
controlar cada cosa dependiendo de su tono muscular.
Principio 34 (Rechazo y regeneracion de partes)
Se puede reutilizar una bola de espuma, siendo esta un Switch o una palanca.Tambien
se puede reutilizar una pantalla tactil del tamano de la mano con el fin de oprimir
mediante cada dedo, un dedo es para oprimir la seleccion requerida, otro dedo para
deslizar hacia adelante, otro dedo hacia atras y ası sucesivamente, cada dedo cumple
una funcion. Serıa de esta manera pensando ası en la parte muscular de Nicolas.
Tambien se puede realizar la creacion de una plataforma conversacional en la que se
pueda simular la conversacion con una persona, promoviendo respuestas automaticas
respecto a lo introducido inicialmente por Nicolas. Puede contar con una interfaz mul-
timedia dirigida por sensores; los sensores seran colocados en la punta de cada uno de
los dedos de una mano artificial, que estara elaborada con elementos biodegradables,
sirviendo cada uno de ellos para cambiar de opcion segun las necesidades de el.
Principio 1 (Segmentacion)
Hacer un tablero didactico, permitiendole a este ser cambiado, ya sea su forma, su color.
Tambien, tener alguna manera de variar la parte visual y auditiva, que la persona pueda
escoger que escuchar o que ver, es decir que los pictogramas se les pueda variar color
o el sonido que estos generan al ser seleccionados.
Principio 16 (Accion parcial o excesiva)
Es mas facil categorizar los pictogramas y colocar lo que es mas utilizado por Nicolas,
525 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
pensando que es lo mas relevante para el y esto sea lo principal. Ademas, extraer una
lista de sus gustos con el objetivo de que sea exclusivo para el, y a medida que necesite
mas de estos puedan ser agregados. Tambien se puede agregar un manual con el fin de
que Nicolas sepa manejar la interfaz y agregar pictogramas adecuados a sus necesidades
de comunicar.
Igualmente, al realizar la extraccion de la lista de gusto e imagenes respecto a las
preferencias de Nicolas, es posible segmentar cada una de ellas en subcategorıas de la
misma lista para que las personas con las cuales se quiere comunicar Nicolas, si no
llegan a reconocer o entender algun segmento se pueda acceder a una segunda opcion
para familiarizar mas a la otra persona con lo que se quiere transmitir.
Despues de leer cada una de las definiciones de los principios, se continua a realizar las solu-
ciones respectivas de cada uno de ellos de acuerdo con lo interpretado, esto con el proposito
de conocer cual serıa la mejor solucion para llevarla a cabo y solucionar la problematica plan-
teada inicialmente. Para el cual se escogio el principio 15 (Dinamicidad) pues se establece
que debe ser entretenido para Nicolas, por esta razon se hara mediante palancas, Switches o
pulsador para cumplir el requerimiento planteado.
5.1.2. Contradiccion numero 2
Se requiere que el sistema cumpla con el requerimiento de ser controlado de diferentes formas,
sea mediante piernas, brazos, ojos o manos. Para llevarlo a cabo se espera mejorar el aspecto
de la complejidad de control; sin embargo, esta aumenta la complejidad del dispositivo,
debido a las condiciones de movilidad que presenta Nicolas.
Parametro a mejorar: Complejidad de control (37)
Aspecto a empeorar: Complejidad del dispositivo (36)
Al realizar el analisis pertinente en la matriz de contradicciones se obtienen como resultado
los siguientes tres principios, que deben ser abordados para presentar la mejor solucion de
acuerdo con el requerimiento solicitado.
Figura 5-2: Uso matriz contradicciones para solucion contradiccion No. 2
Principio 15 (Dinamicidad)
Para ser manejado con las manos se puede tener un tipo de pulsador en la mano, donde
se necesite oprimir dos veces para seleccionar el pictograma o categorıa, y una vez para
5.1 Matriz de contradicciones 53
pasar al siguiente pictograma. Tambien puede haber un tipo de pulsador tactil que
haga la misma funcion. Se puede disenar una pelota digital transparente en la que se
pueda visualizar en su interior las imagenes o palabras que se desean transmitir. La
pelota cambiara de categorıas mediante golpes, lo que un golpe representa cambio a
otra seccion, dos retroceder y tres avanzar en la misma.
Principio 10 (Accion previa)
Explicarle a Nicolas apenas vaya a utilizar el dispositivo como es el funcionamiento
de este, mediante un vıdeo. Ademas, dar a conocer las instrucciones de uso. Se espera
disenar un sistema mecanico, especıficamente una silla que cuente con sensores en el
espaldar, asiento, brazos de la misma los cuales detecten si el usuario se encuentra en
la posicion correcta para iniciar la actividad. Si la posicion no es la correcta, la silla
contara con brazos extensibles para acomodar a Nicolas para llevar acabo el inicio de
la actividad.
Principio 28 (Reemplazo de principio mecanico)
Sensarle algun tendon o musculo a Nicolas para que pueda seleccionar o pasar al
siguiente pictograma, con el fin de que la seleccion sea mas eficiente y rapida, y no
necesite de tanto desplazamiento de manos o brazos. Tambien se puede disenar un
sistema de reconocimiento gestual para insertar texto o imagenes (servirıa unicamente
para la categorıa de emociones) o diseno de un sistema de reconocimiento de codigo
Morse mediante el parpadeo para insertar letras.
En contraste con lo anterior, el principio escogido es el principio 15 (Dinamicidad), el cual
como fue mencionado anteriormente, posibilita el acceso debido a la variedad de dispositivos
electronicos por los cuales puede estar creado.
5.1.3. Contradiccion numero 3
Respecto a las condiciones que presenta Nicolas, es necesario obtener un sistema con mayor
sensibilidad al tacto, porque sus movimientos son rıgidos y bruscos pero sensibles al pulsar.
En contraste con lo anterior, al aumentar este parametro, se complica la velocidad y rapidez
para acceder a alguna actividad.
Parametro para mejorar: Fuerza (10)
Aspecto para empeorar: Velocidad y rapidez (9)
Teniendo en cuenta el analisis de la matriz se obtuvieron los siguientes cuatro principios:
Principio 13 (Inversion)
La sensibilidad se puede adaptar de acuerdo a las capacidades motoras de Nicolas, esto
puede ser graduado por el mediante sensores que le midan la capacidad y rapidez de
545 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
sus musculos. Tambien se puede disenar un traje que se le ponga en el brazo y ası se
adecue a la sensibilidad del dispositivo, es decir que el traje permite que el movimiento
del brazo este calibrado de acuerdo a la sensibilidad del dispositivo y hace que este se
mueva mas rapido o lento dependiendo tambien de la actividad que se quiera realizar,
ya sea jugar, escribir, ver vıdeos, entre otros.
Disenar una manilla que cuente con diferentes sensores para seleccionar las opciones
que desea, se puede pulsar o mover para seleccionar la actividad. Igualmente, esta
manilla se podra calibrar respecto a la sensibilidad que pueda ser facil manejar por
Nicolas.
Principio 28 (Remplazo de principio mecanico)
Cambiar los Switches por dispositivos con mayor sensibilidad como pulsadores, galgas,
piezo electricos, etc. Diseno de un Touchpad para moverse en la interfaz disenada, cali-
brando la velocidad y la sensibilidad. El diseno del Touchpad reconocera la sensibilidad
con la que se realice el toque o la accion de pulsar.
Principio 15 (Dinamicidad)
Agregarle sensores con mayor precision para poder acceder facilmente como fueron
mencionados anteriormente, haciendo que el diseno sea simple.
Principio 12 (Equipotencialidad)
Finalmente, despues de entender la definicion de cada principio, se continua a plantear la
solucion de cada uno de ellos. Acorde al principio 12 (Equipotencialidad), segun el reque-
rimiento expuesto no es posible llevarse una solucion respecto a la definicion de el, debido
a que el sistema no cuenta con algun cambio en el campo potencial, por lo que se decidio
descartar. Se opto por el principio 13 (Inversion), que adapta la sensibilidad del sistema
respecto a las capacidades y necesidades de Nicolas.
5.1.4. Contradiccion numero 4
Uno de los objetivos del sistema es disminuir el consumo energetico de el, sin embargo,
al realizar este requerimiento, la durabilidad del objeto movil aumentarıa, siendo este el
parametro a empeorar.
Parametro para mejorar: Energıa consumida por el objeto movil (19)
Aspecto para empeorar: Durabilidad del objeto movil (15)
Principio 28 (Remplazo de principio mecanico)
Utilizar cargadores solares para optimizar el consumo, y que estos a su vez puedan
utilizarse para recargar baterıas que pueden ser utilizadas en el dispositivo.
5.1 Matriz de contradicciones 55
Figura 5-3: Uso matriz contradicciones para solucion contradiccion No. 4
Principio 36 (Transicion de fase)
Utilizar un alternador para llevar a cabo la conversion de energıa mecanicos a electrica
para suplir la energıa que se necesita en los dispositivos que van a hacer utilizados.
Igualmente es posible la implementacion de energıas alternativas para llevar el correcto
funcionamiento del producto.
Principio 6 (Universalidad)
Crear un autocargado automatico mediante los paneles solares en los diferentes dispo-
sitivos a recargar. Tambien se puede disenar un cargador universal en el que no solo
se puedan recargar las baterıas, sino tambien llevar a cabo la utilizacion de energıas
alternativas mientras se recargan las baterıas.
Principio 18 (Vibracion mecanica)
Realizar la implementacion de una baterıa en la que sirva como un motor DC donde
un iman excita las vibraciones de una bobina para el funcionamiento del producto.
Una vez analizado cada principio, se llevo a cabo la solucion respecto al requerimiento
mencionado anteriormente. Segun los parametros, la mejor solucion esta dada por el principio
6 (Universalidad), debido a que incluye la implementacion de energıas alternativas, siendo
estas las que actualmente son mas usadas a nivel tecnologico.
5.1.5. Contradiccion numero 5
El sistema requiere ser adaptable al medio, esto debido a las condiciones en las que se
encuentra Nicolas. No obstante, al mejorar este requerimiento, el aspecto a empeorar es la
confiabilidad por lo que es necesario utilizar la matriz de contradicciones.
Parametro para mejorar: Adaptabilidad (35)
Aspecto para empeorar: Confiabilidad (27)
De la matriz de contradicciones obtenemos los siguientes cuatro principios, los cuales nos
facilitan hallar la mejor solucion respecto al requerimiento anteriormente mencionado.
Principio 35 (Transformacion de propiedades)
Tener flexibilidad en las actividades que se puedan realizar en la interfaz, y tambien
565 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
Figura 5-4: Uso matriz contradicciones para solucion contradiccion No. 5
desde el Hardware, es decir que desde diferentes maneras se puedan realizar la seleccion
de pictogramas. Por ejemplo, que Nicolas pueda jugar, ver, vıdeos o escribir, tambien
que pueda hacerlo mediante una plastilina, un papel, un pulsador, entre otras cosas.
Principio 13 (Inversion)
Tener una silla de ruedas y que esta adapte a Nicolas correctamente, le acomode la
postura, los brazos, el tronco, la cabeza para ası estar comodo y disfrute de la interfaz.
Ademas, que esta silla organice la interfaz de la mejor manera, de acuerdo a lo que se
vaya a hacer para un ambiente confortable.
Principio 8 (Contrapeso)
Los diferentes dispositivos para seleccionar deben de tener la misma sensibilidad de
acuerdo a la condicion de Nicolas.
Principio 24 (Intermediario)
Un intermediario para el confort de Nicolas, es el intermediario de la ferula y Kofa para
mejorar su postura a la hora de estar en la silla de ruedas. Ademas, para la comuni-
cacion entre Hardware y Software el intermediario es el Wi-Fi, UTP, radiofrecuencia,
entre otros.
Como resultado a la definicion de los principios, se obtuvieron cuatro soluciones al reque-
rimientos, las cuales son complementarias unas a otras pero teniendo como principal la del
principio 35 (Transformacion de propiedades).
5.2. Requerimientos del producto
Dadas los resultados de las contradicciones anteriores y el permanente acompanamiento al
usuario, en este caso, Nicolas, se obtuvieron los siguientes requerimientos funcionales (RF)
del producto:
1. Generar enganche a la estrategia de comunicacion.
2. Proveer un mecanismo de movimiento y seleccion para identificar pictogramas.
3. Identificar las palabras o frases mas utilizadas por Nicolas.
5.3 Realizacion de prototipados 57
En el primer requerimiento Generar enganche a la estrategia de comunicacion es necesario
personalizar el sistema conforme a los gustos y capacidades de Nicolas, por esta razon se
debe adicionar colores tales como rosado, verde y azul, y formas como cırculos, triangulos,
cuadrados o abstractas. Estas adiciones son seleccionadas con una forma de seleccion que se
colocara dentro del Hardware que esta dada por un Joystick y un pulsador. Esto permite
el movimiento y la seleccion del pictograma deseado dentro del Software, es por ello que se
deben categorizar los pictogramas respecto a los que Nicolas utiliza frecuentemente como
comida, vestuario, necesidades fisiologicas, gustos, ocio, numeros.
En el segundo requerimiento Proveer un mecanismo de movimiento y seleccion para identi-
ficar pictogramas primero es necesario tener un dispositivo electronico de visualizacion que
sea un dispositivo movil como un computador portatil, Tablet o celular, este debe tener
un sistema operativo como Android o iOS. Ademas debe tener un Software que tenga un
banco de pictogramas, es decir una aplicacion multiseleccion en el que se pueda seleccionar
el pictograma deseado mediante un Joystick y pulsador. Ademas se necesita una conexion
entre Hardware y Software como Bluetooth o Wi-Fi para que su interacion entre estos dos
sea mejor.
En el tercer requerimiento Identificar las palabras o frases mas utilizadas por Nicolas es ne-
cesario conocer que es lo que mas le gusta a Nicolas para ası poder autoguardar las frases
mas utilizadas mediante un Software, ademas colocar un parlante en el que retroalimente al
usuario para saber si existe o no un error.
5.3. Realizacion de prototipados
Se realizaron dos prototipos para saber si era entretenido para el usuario, ademas saber si
eran optimas para las capacidades de Nicolas.
1. El primer prototipo que se hizo fue con un giroscopio, acelerometro y con este lo que se
buscaba era mover el puntero del Mouse de un computador. Se hizo con un acelerometro
ADXL345, modulo arduino y un arduino Leonardo, ya que para usar el acelerometro
como un Mouse es necesario el Leonardo. Se realizaron las conexiones entre los dos
modulos con el siguiente codigo:
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <SparkFun_ADXL345.h>
#include <Mouse.h>
ADXL345 adxl = ADXL345();
int x, y, z;
585 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
int responseDelay = 1; // response delay of the mouse, in ms
void setup() {
Serial.begin(9600);
Mouse.begin();
adxl.powerOn();}
void loop() {
adxl.readAccel(&x, &y, &z); // lee los valores del acelerometro
y los almacena en las variables x, y, z
Serial.print("X = "); Serial.print(x);
Serial.print("Y = "); Serial.println(y);
delay(200);
int x1=-x/5;
int y1=-y/5;
if(x1>10){
Mouse.move(x1, 0, 0);}
if(y1>10){
Mouse.move(0, y1, 0);}
if(x1<-10){
Mouse.move(x1, 0, 0);}
if(y1<-10){
Mouse.move(0, y1, 0);}
delay(responseDelay);}
2. El segundo prototipo que se realizo fue con el objetivo de saber si el producto a realizar
enganchaba o no al usuario. Se coloco un guante con ciertos dispositivos electronicos
para hacerle creer al usuario que el guante funcionaba. La idea era que cuando el
usuario levantaba ciertos dedos el puntero del Mouse de un computador se desplazaba
hacia tal direccion.
Figura 5-5: Guante con las senales de direccion
5.4 Parametros de diseno para cada requerimiento funcional 59
Los dos prototipos no funcionaron, el primero no funciono por las capacidades de Nicolas,
pues su muneca no tiene la capacidad de girar, es decir que el sistema no es apto para
Nicolas. El segundo prototipo tampoco funciono porque Nicolas solo puede mover los dedos
ındice y corazon de cada mano, ademas lo hace con dificultad y se cansa si el movimiento es
repetitivo.
5.4. Parametros de diseno para cada requerimiento
funcional
Se tuvo en cuenta los siguientes parametros: tiempo, precision, flexibilidad, experimentado
por Nicolas y costo. La experiencia de Nicolas es necesaria tenerla como un parametro de
seleccion pues es importante por sus aprendizajes adquiridos y seguridad en ciertos dispo-
sitivos. Esto se debe aprovechar para obtener un mejor desempeno en el dispositivo por
desarrollar. En la Figura 5-6 se observan los dispositivos por cada requerimiento funcional.
La seleccion de los dispositivos por cada requerimiento funcional es de la siguiente manera:
Requerimiento funcional 1: entre Switch y Pulsador, fue elegido el pulsador porque
es experimentado por Nicolas, ademas porque Nicolas tiene un tono muscular elevado
y no le permite realizar el movimiento para que el Switch cambie de posicion. Otra
caracterıstica a destacar, es la variedad de pulsadores que permiten que la presion
ejercida sobre el sea distinta dependiendo del pulsador.
Requerimiento funcional 2: en la parte de proveer movimiento fue elegido el Joystick.
Nicolas cuenta con una silla de ruedas electrica que es manejada por un Joystick, de
esta manera se aprovecho el conocimiento que el ya tenıa sobre el Joystick y se utilizo
para el desplazamiento por los pictogramas.
Requerimiento funcional 2: el sistema operativo elegido fue Android. Esto se debe a
que Nicolas cuenta con un celular que tiene este sistema operativo, es decir, el ya esta
familiarizado con este Software, y por su experiencia es elegido.
Requerimiento funcional 2: el dispositivo electronico elegido para instalar la aplicacion
es una Tablet, pues esta es un dispositivo portable y mas grande que un celular.
Ademas, puede estar a unos 30 centımetros de los ojos y lineal a ellos con ayuda de un
brazo metalico que este en la silla de ruedas.
Requerimiento funcional 2: entre Bluetooth y Wi-Fi se escogio Bluetooth. El Wi-Fi
se descarta porque muchas veces Nicolas no va a contar con Wi-Fi y no podrıa tener
conectividad entre Hardware y Software haciendo que no pueda comunicarse mediante
el producto implementado.
605 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
Figura 5-6: Parametros de seleccion con distintos dispositivos.
Requerimiento funcional 3: para este requerimiento como parametro de diseno se eligio
los pictogramas en tarjetas pues estos estan a nivel mundial y son infinitos, permitiendo
que Nicolas comunique lo que desee.
5.5 Parametros de diseno 61
5.5. Parametros de diseno
1. Agregar colores como rojo, azul y amarillos. Formas como triangulos, cuadrados, cırcu-
los o abstractos. Esto se debe a los gustos de Nicolas.
2. Para la seleccion de pictogramas se utilizara un pulsador por su alta sensibilidad y su
flexibilidad.
3. Categorizar los pictogramas por comida, vestuario, necesidades fisiologicas, gustos,
ocio, numeros.
4. Dispositivo movil: Tablet. sea correcta y su columna no se vea afectada.
5. Sistema operativo: Android.
6. Software con banco de pictogramas.
7. Autoguardado de frases y parlante para retroalimentacion.
5.6. Elementos para la implementacion de los principios
en el diseno
El analisis de la matriz de contradicciones, arroja como resultado tres requerimientos fun-
cionales principales, como fue mencionado anteriormente.
A partir de la funcion principal, surgen los requerimientos funcionales, que a su vez crean
parametros de diseno, los cuales determinan el como debe desarrollarse el sistema para cum-
plir los requerimientos. A medida que se establecen los parametros de diseno surgen unos
subrequerimientos funcionales, que a vez necesitan de subparametros de diseno, llevando una
orientacion en zigzag para al final cumplir el requerimiento funcional principal.En la figura
5-7 se puede observar el primer requerimiento funcional de generar enganche en la estrategia
de comunicacion,junto con sus parametros de diseno.
Para el segundo requerimiento funcional principal que es proveer un mecanismo de movi-
miento y seleccion para la identificacion de pictogramas e identificar las palabras y frases
mas utilizadas por Nicolas,cumplen con la misma secuencia mencionada anteriormente. Esta
se puede evidenciar en la figura 5-8 y figura 5-9
De acuerdo con los requerimientos funcionales mostrados en el Seccion 5.2 del capıtulo 5 se
construye el siguiente diagrama de bloques en donde se observa en que bloques se aplican
los diferentes principios mostrados anteriormente:
625 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
Figura 5-7: Diagrama de Requerimientos funcional 1
Figura 5-8: Diagrama de requerimientos funcional 2
5.6 Elementos para la implementacion de los principios en el diseno 63
Figura 5-9: Diagrama de requerimientos funcional 3
Figura 5-10: Diagrama de bloques.
5.6.1. Enganche a la estrategia de comunicacion
El enganche a la estrategia de comunicacion se va a generar con los gustos de Nicolas. Los
pictogramas se van a hacer relacionados a los superheroes preferidos de Nicolas, ademas,
el hardware se realiza pensado en el mecanismo de un carro, es decir con un pedal y una
palanca.
5.6.2. Mecanismo de movimiento y seleccion
En el mecanismo de movimiento y seleccion se investigaron diferentes dispositivos, de acuerdo
a la movilidad de Nicolas y capacidades de uso y otras variables mostradas en la Figura 5-7
se seleccionaron dichos dispositivos. Para el mecanismo de seleccion se opto por un pulsador
645 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
capacitivo pues su tiempo de respuesta es menor comparado con el switch, ademas pueden
ser elasticos y son conocidos por Nicolas.
En el mecanismo de movimiento, se rechazo la opcion de un acelerometro debido a que se
realizo un prototipo con este para saber si era apto o no para Nicolas. Como el resultado fue
negativo, se escoge la opcion de un Joystick. Principalmente esta es una opcion relevante,
pues el maneja la silla de ruedas electrica mediante un Joystick, ası que existe una ventaja.
Mecanismo de seleccion El mecanismo de seleccion escogido fue una galga o un pulsador
capacitivo, pues la presion que se debe ejercer sobre el no debe ser mucho y es apto para el
tono muscular elevado de Nicolas. Es un sensor de presion sensible al cambio de la magnitud
fısica. El sensor recibe el nombre de FSR 406[43], de forma cuadrada, aproximadamente con
area de 38mm X 38mm. Consta de una resistencia variable respecto a la presion ejercida, a
mayor fuerza menor es la resistencia. Este FSR puede detectar la fuerza aplicada en cualquier
lugar en el rango de 100g-10kg.
Figura 5-11: Curva de la fuerza con respecto a la resistencia.
Este sensor fue elegido porque es compatible con el microcontrolador, ademas porque es
sensible a la presion ejercida por Nicolas. Tambien porque es elastico y esto nos permite
ubicarlo en la parte del reposapies de la silla de ruedas pues la seleccion del pictograma se
hara con el pie dada a las condiciones fısicas de Nicolas.
Las caracterısticas de operacion extraıdas del Datasheet se muestran en la Figura 5-12.
Mecanismo de movimiento
El mecanismo de movimiento escogido fue un Joystick. Este permite el movimiento por la
pantalla, permite el desplazamiento dentro de los pictogramas. El manejo de este, es simple,
ademas Nicolas lo conoce perfectamente. El Joystick js3 tiene cuatro switches dentro de
su composicion, cada uno se presiona dependiendo de la direccion en el que se desplace el
Joystick. Las caracterısticas de este dispositivo son relativamente simples, los Switches de
5.6 Elementos para la implementacion de los principios en el diseno 65
Figura 5-12: Sensor de presion FSR 406.
Figura 5-13: Caracterısticas tecnicas del sensor de presion FSR 406
pelo tienen dos pines, generan un nivel logico alto al ser alguno presionando, y un nivel bajo
cuando no lo estan.
Las conexiones entre los switches de pelo se muestra en la Figura 5-14. Esto se realiza para
que se conecten al arduino, en la imagen el pin 1, 2, 3 y 4 son los pines del arduino, se deben
conectar a pines digitales, para que sus niveles logicos sean alto y bajo.
5.6.3. Transmision/Recepcion de datos
En este modulo se investigaron dos formas de hacer la transmision y recepcion de datos.
Se escogio realizarlo por Bluetooth, debido a que si se hace por Wi-Fi, Nicolas necesitaba
665 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
Figura 5-14: Joystick js3.
Figura 5-15: Circuito Joystick.
siempre estar conectado a alguna red Wi-Fi o tener siempre datos en su celular. La diferencia
con Bluetooth es que solo se necesita el celular y el dispositivo a conectar. Por esta razon se
escoge un modulo Bluetooth y no uno Wi-Fi.
El modulo escogido es el HC-06[44], un modulo transceptor, que se configura como escla-
vo para transmitir datos inalambricamente a un computador, celular, o tablet, entre otros.
Utiliza el protocolo UART RS 232 serial. Es ideal para aplicaciones inalambricas, facil de
implementar con PC, microcontrolador o arduino. Esta montado en una tarjeta base de 4
pines para facil utilizacion, interface serial y tiene un alcance 5-10 metros.
Las caracterısticas del modulo HC-06 son las siguientes:
Voltaje de operacion: 3.3V - 5VDC
5.6 Elementos para la implementacion de los principios en el diseno 67
Corriente de operacion: menor a 40mA
Corriente modo sleep: menor a 1mA
Chip: BC417143
Bluetooth: V2.0+EDR
Frecuencia: Banda ISM de 2,4 GHz
Modulacion: GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)
Potencia de emision: 4 dBm, clase 2
Sensibilidad: -84dBm a 0.1
Alcance 10 metros
Interfaz de comunicacion: Serial UART TTL
Velocidad de transmision: 1200bps hasta 1.3Mbps
Baudrate por defecto: 9600,8,1,n.
Seguridad: Autenticacion y encriptacion
Compatible con Android
Dimensiones: 37*16 mm
Peso: 3.2 gramos
Figura 5-16: Modulo Bluetooth HC-06.
El modulo HC-06 tiene 4 pines que tienen la siguiente funcion: GND, Voltaje negativo de
alimentacion, se tienen que conectar al GND del Arduino o al GND de la placa que se este
usando; VCC, voltaje positivo de alimentacion; TX, pin de transmision de datos, por este
pin el HC-06 transmite los datos que le llegan desde la PC o Movil mediante bluetooth, este
pin debe ir conectado al pin RX del Arduino; y por ultimo, RX, pin de recepcion, a traves
685 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
de este pin el HC-06 recibira los datos del Arduino los cuales se transmitiran por Bluetooth,
este pin va conectado al Pin TX del Arduino.
Ademas, se hace uso de otro modulo transceptor NRF24l01[45] de 2,4GHz de Nordic Se-
miconductor, que opera en la banda de 2,4GHZ (Industrial, cientıfica y medica). Este chip
sintetizador RF tiene consumo ultra bajo (ULP) y utiliza un acelerador de protocolo por
hardware para comunicacion por SPI con microcontrolador. El modulo posee 8 pines dos de
ellos es VCC con alimentacion de 3,3V y GND, los demas pines corresponden a la configura-
cion SPI que se identifican de la siguiente manera: CE, habilita la comunicacion SPI; CSN,
pin que siempre debe permanecer en alto para habilitar la comunicacion; SCK, proporciona
el pulso de reloj con el que funciona la comunicacion SPI; MOSI, transmite los datos hacia
el otro integrado; MISO, es la senal de entrada a nuestro dispositivo, por aquı se reciben
los datos desde el otro integrado e IRQ, es un pin bajo activo y se usa solo si se requiere
interrupcion.
Chip NRF24L01
Frecuencia: ISM 2.4 GHz
Modulacion: GFSK con control de ganancia automatica
Control de datos: SPI
Velocidad: 250kbps, 1Mbps y 2Mbps (configurable)
Alimentacion: 1.9V a 3.6V
Consumo: Transmision: 11.3mA, recepcion: 13.5mA @ 2Mbps, 900nA en power down
y 26uA en standby.
Pin IRQ de interrupcion para recepcion
Figura 5-17: Modulo NRF24l01.
Para utilizar el modulo Bluetooth y el NRF24l01 es necesario utilizar un arduino, para ello
elegimos el Arduino Nano.El arduino nano, es un circuito pequeno y completo basado en el
5.6 Elementos para la implementacion de los principios en el diseno 69
ATmega328 (Arduino Nano 3.x). Carece de una toma de corriente DC, y funciona con un
cable USB Mini-B. Las razones por la que se escogio este arduino fueron por su tamano,
software y hardware libre y las caracterısticas con las que este cuenta son las siguientes:
Microcontrolador: ATMega328.
Voltaje de operacion: 5V.
Voltaje de alimentacion (Recomendado): 7-12V.
I/O Digitales: 14 (6 son PWM)
Entradas Analogicas: 8
Memoria Flash: 32KB.
EEPROM: 1KB.
Frecuencia de trabajo: 16MHz.
Dimensiones: 1.85cm x 4.31cm
Figura 5-18: Arduino Nano.
Las caracterısticas de los pines del arduino Nano se muestra en la Figura 5-18.
5.6.4. Identificacion de palabras o frases mas utilizadas
En esta parte se busca limitar la aplicacion a las frases o palabras mas utilizadas por Nicolas,
con el fin de que la aplicacion quede mas personalizada. Ademas puedan autocompletarse
las frases, es decir que si Nicolas presiona ciertos pictogramas, se autocompleta la frase para
que se pueda comunicar de una manera mas adecuada.
Las categorıas son: personas, verbos, sentimientos, vestuario, comida y miscelanea. Ademas
Nicolas, podrıa agregar mas categorıas y pictogramas dependiendo de lo que el desee, ya sea
una foto o un imagen descargada de Internet.
705 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
Figura 5-19: Pinout Arduino Nano.
Las palabras mas utilizadas son las siguientes:
Personas Verbos Sentimientos Vestuario Comida Miscelanea
Yo Querer Friolento Calzoncillo Huevo Carro
El Pasear Hambriento Pantalon Arepa Gato
Ella Jugar Caluroso Camiseta Sandwich Perro
Nosotros Comer Contento Camisa Pan Cepillo
Ustedes Ver Triste Pantaloneta Pastel Silla
Ellos Escuchar Mareado Zapatos Galletas Televisor
Mama Tocar Enfadado Medias Carne Numeros
Papa Coger Cansado Reloj Arroz Meses
Hermano Necesitar Asustado Locion Pollo Colores
Abuela Dar Aburrido Peinado Pescado Dıas semana
Abuelo Ir Sediento Gel Ensalada Noche
Tıa Tener Enfermo Traje Sopa Medio dıa
Tıo Hacer Desagradable Pijama Pizza Gafas
5.6 Elementos para la implementacion de los principios en el diseno 71
Estas palabras fueron seleccionadas de acuerdo a la aplicacion que el utiliza para comunicarse,
ademas, se tiene en cuenta la opinion de la madre para ası colocar los pictogramas que el
mas utiliza. Tambien, Nicolas tenıa un libro creado por su familia de pictogramas para el
comunicarse, de ahı se sacaron los pictogramas mas usados por el como se puede observar
en la Figura 5-20.
Figura 5-20: Libro de pictogramas creado para Nicolas
5.6.5. Interfaz grafica
Para el desarrollo del proyecto se utilizo Visual Studio[46] de Microsoft, debido a que es una
herramienta de facil aprendizaje, con facilidad de creacion de interfaces graficas, visualizacion
de desarrollo de aplicaciones y soporte de distintos lenguajes de programacion. Adicional-
mente, Visual Studio permite personalizar los metodos abreviados de teclado y realizar una
finalizacion automatica para metodos y parametros.
En cuando al desarrollador de aplicaciones se escogio el Framework Ionic[47], puesto que
permite el desarrollo de aplicaciones multiplataforma de manera facil, incluyendo conceptos,
criterios para resolver problemas similares, es decir, permite la escalabilidad de los sistemas.
Igualmente, Ionic permite utilizar metodos y modulos que facilitan cumplir los requerimien-
tos obtenidos por el metodo TRIZ, como la voz digital, la conexion a Bluetooth, entre otros.
Typescripe es un lenguaje de programacion basado en Javascript. Este lenguaje permite in-
corporar efectos, aparecer o desaparecer textos, animaciones y acciones; particularmente es
un lenguaje orientado a objetos, propiedades y metodos.
Angular o dicho de igual manera Ionic por ser la base de el, utiliza tambien unas plantillas que
comprenden el diseno de la parte visual con el usuario (codigo HTML y CSS), estos estilos
controlan el aspecto o presentacion, separandolos del contenido. Al igual que Typescript
725 Diseno del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con paralisis cerebral
este tipo de lenguajes se utiliza para interpretar y traducir el lenguaje a una forma visual,
comprendida de mejor manera por el usuario. En esta parte se pueden incorporar todas las
funcionalidades como botones, imagenes, texto, entre otros.
Adicionalmente a ello, Ionic utiliza el marco de desarrollo movil de codigo abierto Apa-
che Cordova[48] que permite utilizar las tecnologıas HTLM Y CSS; para retornarlas a la
aplicacion sea esta para dispositivos Android o Ios.
5.6.6. Comunicacion a implementar
Teniendo en cuenta que el usuario debe comunicarse de la mejor manera con diversas cate-
gorıas, se tuvieron en cuenta solo cinco de ellas, siendo importantes para su comunicacion.
Nicolas debera desplazarse por la aplicacion usando el Joystick y seleccionar un pictograma
con el pie, ademas debe oprimir el boton de reproducir para escuchar el debido pictograma.
6 Implementacion del dispositivo para
apoyo en la comunicacion en personas
con paralisis cerebral
En este capıtulo se implementan los dispositivos dados a conocer en el anterior capıtulo,
se muestran las diferentes conexiones que se realizaron para cumplir con los respectivos
objetivos. Es decir, se muestra la integracion de cada modulo.
6.1. Diseno PCB
Despues de pasar por la fase de diseno, mediante el programa PCB Wizard se disenaron
las respectivas conexiones entre componentes. Principalmente existen dos modulos, uno co-
rresponde al Joystick con su respectivo microprocesador y su conexion inalambrica con la
Tablet; y el otro es el sensor de presion, con el microprocesador y su conexion inalambrica
de transmision/recepcion.
Figura 6-1: Conexiones entre modulos.
746 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
En la Figura 6-1 se observa la integracion entre los modulos correspondientes para realizar
la seleccion de pictogramas. Se puede apreciar cada dispositivo que se uso, el Arduino Nano,
el sensor de presion, un modulo NRF24l01 y las respectivas baterıas.
El codigo de estos modulos es simple (Anexo A: Codigo modulo con sensor de presion),
se retorna mediante el NRF24l01 el numero 1 si se oprime el sensor de presion para seleccionar
el pictograma y un 0 si no se oprime nada.
Este codigo hace uso de la librerıa SPI.h, nRF24L01.h y RF24.h que ha sido desarrollada
para permitir la comunicacion SPI que tendran lugar en otros pines digitales de la placa
Arduino, utilizando el software para declarar las pines CE y CSN. Es decir que los pines
digitales 9 y 10 pasan a tener esta funcionalidad utilizando la funcion RF24 (CE,CSN).
Ademas, se utiliza la funcion analogRead() que recibe la lectura correspondiente del sensor
de presion.
Figura 6-2: Conexiones entre modulos.
En la Figura 6-2 se observa la integracion entre los modulos correspondientes para realizar
6.1 Diseno PCB 75
el desplazamiento por los pictogramas. Se puede apreciar cada dispositivo que se uso, el Ar-
duino Nano, el Joystick, un modulo Bluetooth HC-06, el NRF24l01 y las respectivas baterıas.
El codigo de estos modulos es simple (Anexo B: Codigo modulo con Joystick), el
codigo retorna un numero del 1 al 4 dependiendo a que direccion se dirige el Joystick. El
numero 1 es hacia arriba, el 2 hacia abajo, el 3 a la izquierda y el 4 a la derecha.
De igual manera se utiliza la librerıa SoftwareSerial.h, nRF24L01.h, RF24.h, RF24 config.h,
SPI.h y la funcion SoftwareSerial(RX,TX). Ademas se utiliza la funcion digitalRead() que
recibe la lectura correspondiente del Joystick, dependiendo de su direccion. Despues de rea-
lizar el diseno de la PCB y probar de que su funcionamiento sea el correcto, se realizaron
los impresos de estos.
Figura 6-3: Esquematico del modulo sensor de presion
El esquematico del modulo sensor de presion se muestra en la Figura 6-3, este cuenta con un
diodo rectificador 1N4004 encargado de proteger el circuito cuando la fuente de alimentacion
(en este caso las pilas) sean conectadas de forma incorrecta. El diodo de proteccion permitira
el paso de corriente solo cuando el voltaje sea positivo, es decir, cuando las pilas esten
conectadas de forma correcta, de lo contrario no habra paso de corriente.
Otro componente de importancia en este esquematico es la resistencia (R2) que conforma un
divisor de voltaje junto con el sensor de presion FSR-406, es importante tener claro que este
766 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
sensor tiene una relacion de Resistencia Vs presion la cual se muestra en la Figura 5-11.
Como se puede observar en esta figura, el valor resistivo que tomara el sensor sera menor
cuando la presion ejercida sobre el sea mayor. Teniendo en cuenta lo anterior, el divisor de
voltaje conformado por R1 y R2 tendra una salida Vo que se ingresa al Arduino por el pin
A0 proporcional a la presion ejercida en el sensor.
Figura 6-4: Esquematico del modulo Joystick
En el esquematico del modulo Joystick (Figura 6-4) se hace uso del circuito para el Joystick
como se habıa explicado anteriormente. Para el componente HC-06, en el pin RX se necesita
un voltaje menor a 3.3V, por esta razon se hace un divisor de voltaje con dos resistencias,
una de 3.3K y otra de 4.7K aterrizada a GND, lo que hace que el voltaje de salida sea de
2.9V respecto al voltaje que es 5V.
6.2 Diseno de la aplicacion 77
6.2. Diseno de la aplicacion
Despues de entender la estructura de la aplicacion, explicada en la Figura ??, se describe
brevemente cada uno de los procesos que se llevan a cabo para cumplir con los parametros
de diseno que la involucran con la interfaz. En la Figura 6-5 se observan los componentes
que se necesita para crear una aplicacion con Ionic, entendiendo que se realiza en cada una
de las estructuras de codigo.
Figura 6-5: Componentes para codificacion en Ionic[49]
Para realizar el diseno de la aplicacion fue necesario dividir el grid en dos secciones, en el
apartado izquierdo se ubicaron las categorıas, y en el derecho las palabras que conforman cada
una de ellas. Para la seccion de las categorıas se utilizo una propiedad de Ionic llamadas ION-
GRID, esta propiedad utiliza los parametros de fila y columna para acomodar los elementos
en el diseno de pantalla, en este caso se utilizo 3/12 de la Grid para la ubicacion de las
categorıas y solo el parametro columna. En el Anexo C (9-1) se observa esta parte del
codigo, es necesario aclarar tambien que esta parte se encuentra escrita en lenguaje HTML,
donde se declara el diseno de toda la aplicacion.
En esta parte del codigo tambien se puede observar que se utilizaron la propiedad STYLE, la
etiqueta IMG y el metodo CLICK. STYLE se utilizo para editar el color de fondo, el ancho,
largo y ubicacion de la imagen y la etiqueta IMG junto con el atributo Src, para la URL de
la imagen. El metodo CLICK permite acceder a las funciones escritas en el TS (parte de la
aplicacion donde se realiza la codificacion de toda la estructura del codigo en TypeScript)
del codigo una vez se ejecute la accion.
En la parte del TS del codigo se escribio todo el contenido de las funciones, clases y metodos.
En esta parte explicaremos la funcion displayObjetos() a la que se hace referencia anterior-
mente; esta funcion espera como parametro de entrada un valor tipo String, que equivale al
nombre dado a la categorıa. Una vez terminada esta funcion queda guardado el valor en una
786 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
Figura 6-6: Declaracion de categorıas
variable llamada objetos que sera utilizada mas adelante para realizar la implementacion de
la parte derecha, parte de los pictogramas que conforman cada una de estas categorıas. En
la Figura 6-6 se evidencia el proceso mencionado.
Una vez ejecutadas esas dos instrucciones se procede a realizar la directiva*ngfor , que es un
ciclo que recorre el parametro de ingreso, es decir la categorıa y cada ıtem que lo conforma
, con esto nos referimos al Title (tıtulo) y la URL (Figura 6-6). Lo siguiente a realizar es
la funcion anadirObjeto(), que tiene como parametro de entrada cada ıtem, y es guardado
en una variable data; la funcion push() que se ve junto a ella es para ir agregando cada uno
de los datos que toma en la parte superior del arreglo vacıo llamado resultado, en la Figura
6-7 se observa lo dicho anteriormente.
Figura 6-7: Funcion que agrega los pictogramas y formar oraciones
6.2 Diseno de la aplicacion 79
El procedimiento anteriormente descrito se debe realizar para poder ir agregando cada una
de las palabras seleccionadas a la parte superior de la pantalla, parte en la que se forman las
oraciones. En la Figura 6-8, se puede observar el mismo ciclo, que recorre cada ıtem, pero
ahora del arreglo nuevo al que se le han ido agregando las palabras seleccionadas.
Figura 6-8: Arreglo al que se le ha agregado los pictogramas seleccionados
Este procedimiento descrito anteriormente se debe realizar para cada uno de las categorıas
y ası poder obtener el diseno y funcionamiento se puede observar en la Figura 6-9.
Figura 6-9: Diseno de la aplicacion.
Para el requerimiento de cambiar de tiempo los verbos en la aplicacion se utilizo la siguiente
funcion, en donde los verbospast (Verbos en pasado), verbospresent (Verbos en presente),
verbosfuture (Verbos en futuro) equivalen a la creacion de la categorıa para cada uno de
ellos. La funcion llamada cambiarVerbo() tiene como parametro de entrada una variable
llamada valor, que evalua a que tiempo se refiere y respecto a ello entra a alguno de los
condicionales, para cambiar la palabra respecto al tiempo y ası acceder al Title y la URL de
cada imagen, se puede observar en el Anexo D (9-2).
Otro de los requerimientos de la aplicacion es que debe tener voz digitalizad para la reproduc-
cion del Title de las imagenes para ello se utiliza una librerıa de Ionic llamada TextToSpeech
806 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
que permite reproducir en sonido el texto escrito. Esta librerıa fue denominada con la varia-
ble tts en el constructor para que una vez inicie la ejecucion de la aplicacion esta tambien
se inicia. En la Figura 6-10 se ve la parte del codigo implementada.
Figura 6-10: Codigo para reproduccion de texto a voz
La funcion hablarbonito() cuenta con un For que guarda todo lo que se encuentre en el
arreglo “resultado” en la variable “palabra” para ir adjuntando todo lo que se agrega al
arreglo en un solo texto, es por ello que solo se agrega el ıtem del Title del arreglo a otra
variable llamada “palabras” y ası proceder a reproducirlas llamando a la librerıa denominada
TTS.
En parte donde esta el TTS se observa el metodo Speak que es propio de ionic y permite
reproducir segun los parametros que se encuentran dentro de el, en este caso serıa el texto
que este guardado en palabras, en idioma espanol y a una velocidad de 1.0.
Para este requerimiento de conectarse mediante Bluetooth al modulo del Joystick se utilizo
la librerıa de Ionic Bluetooth Serial y se implemento de la siguiente manera: principalmente
se crea una variable llamada “Pairedlist” de tipo Pairedlist que se le asignan por medio
de una interfaz las caracterısticas de Class, Id, Address, Name. Ası como se muestra en la
Figura 6-11. Estos parametros son necesarios crearlos debido a que son la identificacion de
cualquier dispositivo Bluetooth.
Figura 6-11: Funcion para identificacion de dispositivos Bluetooth
El primer metodo a implementar es llamado checkBluetoothEnable(), en esta funcion se lla-
ma a la librerıa y se busca dentro de ella el metodo isEnabled() que explora el Bluetooth
que se encuentra activado y una vez los encuentra activa un tercer metodo llamada listPai-
redDevices(), si por lo contrario, no encuentra ninguno, se muestra un error en pantalla y
6.2 Diseno de la aplicacion 81
envıa un texto que dice “Por favor active el Bluetooth. Esta parte se puede evidenciar en la
Figura 6-12.
Figura 6-12: Funcion para emparejar con dispositivo Bluetooth
Una vez el resultado es afirmativo inicia el segundo metodo en el que se pide a la librerıa
la lista de los Bluetooth encontrados que cumple con ciertas caracterısticas las cuales son
guardadas en la variable pairedList(). Esta variable se llama desde el codigo HTML con
la directiva *ngfor que recorre cada dispositivo de la lista de Bluetooth que se encuentran
disponibles, posteriormente se imprime el caracter Name de esos dispositivos. Como el tipo
de lista que se utiliza es de tipo opcional, se puede seleccionar uno de los dispositivos de la
lista. Despues se utiliza la directiva [ngmodel] en la que se busca la posicion del dispositivo
seleccionado en la lista; esto se observa en la Figura 6-13.
Una vez ejecutado esta instruccion desde el codigo HTML se llama al metodo selectDevice()
que tiene como parametro la ubicacion en la lista del dispositivo seleccionado. En la parte
del TS, con la primera condicion se guarda las caracterısticas del dispositivo seleccionado
en la variable mencionada, si por alguna condicion esto no se cumple se muestra Error,
este procedimiento se evidencia en la Figura 6-14. Despues, se guarda cada una de las
caracterısticas en una variable diferente, es decir, se guarda la MAC del dispositivo y el
nombre, para conectarse con el dispositivo mediante el metodo Connect(). Este proceso se
observa en la Figura 6-15.
Al metodo Connect le ingresa la MAC del dispositivo a conectar, ademas se llama la librerıa
826 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
Figura 6-13: Funcion para buscar en la lista el dispositivo bluetooth
Figura 6-14: Funcion para obtener la MAC y el nombre del di positivo a conectar
6.2 Diseno de la aplicacion 83
Figura 6-15: Funcion para seleccionar dispositivo
del metodo para conectarlo; y con el observable subscribe() lo que se hace es verificar si la
conexion con el dispositivo sigue activa. Ya conectado se llama a la funcion deviceConnected()
y se muestra en pantalla si ya se conecto el dispositivo, si no muestra un Error. Esto se puede
observar en la Figura 6-16.
La funcion deviceConnected() utiliza el metodo subscribe para escuchar lo que se envıa por
Bluetooth, se debe utilizar \n porque en el codigo de Arduino lo que se envıa es una variable
con un salto de lınea, y esto se hace con el fin de verificar cuando se envıa un nuevo dato.
Una vez recibe el dato se envıa al metodo handleData() que es el metodo que maneja el dato
recibido. El codigo anterior se puede observar en la Figura 6-16.
La funcion handleData() muestra en pantalla el dato entrante que es utilizado para moverse
por los pictogramas en la aplicacion. La funcion showToast() y showError() que son mencio-
nadas en cada una de las partes de la conexion a Bluetooth se realizan mediante un metodo
asıncrono que crea un mensaje con duracion de un segundo. En la Figura 6-17 se observa lo
dicho anteriormente.
Para el requerimiento de movimiento se crearon cuatro funciones: arriba, abajo, izquierda y
derecha ademas, una clase llamada MenUupDown y otra llamada name para identificar en
que posicion se encuentra actualmente el cursor.
Los movimientos a la derecha son iguales para los movimientos a la izquierda, su diferencia
es que los movimientos realizados hacia el lado derecho restan en la longitud del arreglo
846 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
Figura 6-16: Funcion para conectarse con el dispositivo
Figura 6-17: Funcion para mostrar anuncios y conocer en que funcion se ejecuta el codigo
respecto a la posicion actual. Para este procedimiento se empieza verificando si la variable
positionMenuGlobal esta indefinida, es decir que no se encuentra seleccionada o ubicada en
algun lugar; si por lo contrario sı esta definida se empieza a restar en el arreglo cada vez
que se haga un movimiento para realizar ese desplazamiento. En estas funciones tambien
se llaman al audio para que inicialice en el momento de encontrarse con un movimiento o
6.2 Diseno de la aplicacion 85
una seleccion. Cada vez que se ejecuta estos condicionales se actualiza toda la variable que
detecta la posicion en pantalla (PositionMenuGlobal). En la Figura 6-18 se puede observar
esta parte del codigo implementado.
Figura 6-18: Funcion para realizar desplazamiento hacia la derecha
Para el funcionamiento de movimientos arriba y abajo se utiliza otra funcion mostrada en el
Anexo E (9-3). En este metodo se puede identificar la misma primera accion que la de los
movimientos a la derecha, que verifica con la variable PositionMenuGlobal si se encuentra
algo seleccionado o ubicado por primera vez, en el caso de no existir nada de lo anteriormente
mencionada se inicializa la variable en cero y se empieza a ejecutar la clase OpacityActive.
Para esta funcion se debe tener en cuenta los movimientos en la categorıa verbos, debido a
que se crea una variable para que la condicionara en el valor de 6; este valor sale por las
posiciones en pantalla, donde 1 es la posicion del icono Play, dos la del Borrador, tres la de
la Basura y los botones del tiempo verbal son tres completando las 6 posiciones. El resto de
las categorıas tiene 7, porque es la misma primera fila, mas 4 pictogramas. Una vez ahı se
empiezan a restar posiciones cada vez que se presione subir hasta llegar a la posicion cero.
866 Implementacion del dispositivo para apoyo en la comunicacion en personas con
paralisis cerebral
El segundo condicional (Anexo E (9-3)) es para subir entre los pictogramas que incluyen la
clase MenuUpDown que son los de la parte izquierda, es decir las categorıas, creando tres
variables que son: Menuglobal (para desplazarme en todo el codigo), PosicionMenuglobal
(posicion actual ubicado) y Menuactual, el menu global de la posicion en la que se esta, esto
con el fin de desplazarme en toda la aplicacion sin problemas.
Para la parte de la camara fue necesario crear una base de datos, importando las librerıas
SQLite y Platform para inicializar la base de datos con las variables de nombre, y Location
para ubicarla en la base de datos y en la aplicacion, mostrando por pantalla el mensaje de
que fue creada correctamente la base de datos. En la Figura 6-19 se puede observar esta
parte de la creacion de la base de datos.
Figura 6-19: Funcion para crear base de datos
En la funcion Takephoto() se toma la foto y se guarda en el dispositivo Android, y ası con
el metodo Prompt se ingresa el nombre o texto que se le va a colocar a la imagen. Una vez
finalizado entre proceso entra al condicional para ejecutar la base de datos y las sentencias
del titulo y la imagen, al igual que como fueron declaradas para cada una de las categorıas.
En la Figura 6-20 se puede observar lo dicho anteriormente.
6.2 Diseno de la aplicacion 87
Figura 6-20: Funcion para tomar foto y guardarla en la base de datos
7 Evaluacion Hardware y Software
En este capıtulo se evaluo el funcionamiento del hardware y software desarrollado para el
cumplimiento de los objetivos de la tesis.
7.1. Diagrama de flujo funcionamiento del sistema
El diagrama de flujo del funcionamiento del sistema se encuentra en el Anexo F (9-4).
7.2. Evaluacion modulos Hardware
Se realizaron dos pruebas para cada modulo integrado, la primera fue el funcionamiento del
sensor de presion directamente al puerto serial, en el se pudo evidenciar que el codigo era
el correcto. Retornaba un 1 o un 0 dependiendo de la presion, si es mayor o igual a 15 se
envıa un 1 por medio del modulo NRF24l01, y no envıa nada si la presion es menor a 15. Se
observa en la Figura 7-1.
Figura 7-1: Funcionamiento del sensor de presion.
7.2 Evaluacion modulos Hardware 89
Para el modulo integrado con el Joystick se realizaron de igual manera las mismas prue-
bas, se conecto al puerto serial. En este modulo se envıa el dato dependiendo de la direc-
cion en el que se desplace el Joystick, D:Down(Abajo), U:Up(Arriba), L:Left(Izquierda) y
R:Right(Derecha). En la Figura 7-2, se observa que el Joystick se movio hacia abajo e iz-
quierda, y ademas recibio el dato del modulo que tiene el sensor presion, cada vez que los
dos NRF24l01 se comunican se imprime en el puerto serial ”Hola 2si recibe un 1 imprime
una T y la envıa por medio del componente Bluetooth a la aplicacion.
Figura 7-2: Funcionamiento del Joystick
La segunda manera, ya fue directamente el funcionamiento de ambos modulos incluyendo
la transmision de datos inalambrica Bluetooth. Se realizo una pequena aplicacion Android
con ayuda de la herramienta MIT App Inventor 2 como se muestra en la Figura 7-3. En
esta aplicacion se crea visualmente un objeto que tiene la lista de dispositivos que se pueden
conectar, en ella esta el dispositivo Bluetooth del modulo Joystick, y tiene un texto y una
variable donde se observa el dato que se recibe de ambos modulos como se muestra en a Figura
7-4. Con estas pruebas se observa que el Hardware esta en un correcto funcionamiento, y
que el dato de ambos modulos es recibido por la aplicacion.
90 7 Evaluacion Hardware y Software
Figura 7-3: Aplicacion MIT App Inventor 2
Figura 7-4: Aplicacion en MIT dato recibido
7.3. Evaluacion modulo Software
7.3.1. Terapia seleccionadas para la aplicacion como apoyo a la
comunicacion
La terapia seleccionada es la de Discurso y Lenguaje, esta es apoyada por un fonoaudiologo
que usa diferentes ejercicios para ensenarle a la persona a comunicarse de alguna manera. Esta
terapia hace uso de Sistemas de Comunicacion Aumentativa y Alternativa, siendo tableros o
hasta aplicaciones en dispositivos moviles que ayudan durante la terapia y en el diario vivir
a comunicar deseos y placeres.
7.3 Evaluacion modulo Software 91
7.3.2. Aplicacion para apoyo en la comunicacion
Para el correcto uso de la aplicacion ver el diagrama de flujo para uso de la aplicacion en la
Figura 7-5
Figura 7-5: Diagrama de flujo uso del sistema.
Al ejecutar la aplicacion se despliega la siguiente ventana (Figura 7-6), en donde se escoge
el dispositivo de comunicacion Bluetooth y se conecta para empezar a recibir los datos que
envıan los modulos.
Despues de esto, el dispositivo queda listo para empezar a comunicarse con la aplicacion y es
ahı donde se empieza a desplazar por la aplicacion mediante el Joystick hasta el pictograma
92 7 Evaluacion Hardware y Software
Figura 7-6: Visualiacion de conexion a Bluetooth
que se desee, para ası oprimirlo e ir hasta el icono de reproduccion de sonido. Tambien se
pueden crear frases para comunicar deseos y/o placeres, de esta manera se repite el mismo
proceso cada vez que se quiere seleccionar un pictograma. Ademas esta la opcion de borrar
un pictograma o de eliminar todos los pictogramas. Tambien en la aplicacion se tuvo en
cuenta los tiempos del verbo, es decir, antes de seleccionar el verbo se debe elegir si se quiere
decir algo de ayer, hoy o manana y despues seleccionar el verbo.
Figura 7-7: Diagrama de flujo uso del sistema.
7.4 Evaluacion del sistema 93
7.4. Evaluacion del sistema
Para evaluar el sistema Nicolas debe de responder alguna pregunta mediante la aplicacion,
y deben cambiar de tiempo, es decir, no solo presente, sino pasado o futuro. La frase debe
de ser dependiendo de lo que Nicolas quiera expresar. Se debe tener en cuenta el enganche
al usuario, facilidad de uso y funcionalidad del sistema, esto se debe a los requerimiento
funcionales nombrados anteriormente en el Capıtulo 5.
Para la evaluacion de Software se tuvo en cuenta los siguientes parametros:
1. Visualizacion de pictogramas
2. Tiempo de los verbos
3. Conexion a Bluetooth
4. Movimiento en pantalla a traves de pictogramas
5. Seleccion de pictograma segun el pictograma deseado
6. Reproduccion de voz digital
7. Retroalimentacion de ubicacion en pantalla y seleccion
8. Boton de borrar uno o todos los pictogramas de la oracion formada
9. Ingreso a la camara para anexar imagen deseada.
Visualizacion de pictogramas
Para realizar estas pruebas se ubica la Tablet frente al usuario para conocer si las dimensio-
nes de las imagenes son correctas para su condicion visual y si es posible descartar una de
otras, respecto al cambio de intensidad de luz de cada una de ellas. Esta parte del codigo fue
disenada cualitativamente respecto a la reaccion que tenıa el usuario al cambiar de tamano
y al moverse en los pictogramas.
Tiempos verbales
Para esta prueba se colocan tres botones, uno que identificaba el verbo en pasado, otro en
presente y por ultimo en futuro; para la prueba se realiza la actividad de formar una oracion
en diferentes tiempos, se observa que el tıtulo se modifica en cada pictograma, de acuerdo
al tiempo seleccionado.
Conexion a Bluetooth
Esta evaluacion no es para el usuario, por esta razon la prueba es la siguiente: se imprime en
pantalla lo que se recibe por medio del Bluetooth, ademas la configuracion de este mismo se
observa durante el codigo como prueba. Estos son los parametros que se tienen en cuenta:
94 7 Evaluacion Hardware y Software
Disponibilidad del Bluetooth: Este proceso se realiza mediante la activacion del Blue-
tooth de la Tablet y del joystick para emparejarse y ası continuar la busqueda del
mismo dentro de la aplicacion.
Dispositivo para emparejar: Se realiza un metodo de seleccion mediante opciones para
desplegar en una lista la cantidad de Bluetooth disponibles en la aplicacion y empare-
jarse, y ası proceder a recibir la informacion enviada por ellos. Para esto se debe buscar
el nombre del dispositivo Bluetooth que se ha configurado previamente desde Arduino.
Datos de llegada: Los datos de llegada son identificados con la siguiente codifica-
cion, D:Down(Abajo), U:Up(Arriba), L:Left(Izquierda) y R:Right(Derecha), una vez
el caracter se envıa a la aplicacion se recibe un anuncio que dice que caracter ha sido
enviado. Igualmente, este dato se comprueba con lo mostrado mediante puerto serial
para saber si coinciden.
Movimientos en pantalla por los pictogramas
Esta prueba se realiza conectandose por Bluetooth al Hardware y comprobando si la accion
es enviada por este mismo. Se debe mover el Joystick hacia los lados dependiendo de lo que
se desee, y observar la nomenclatura de la posicion en la que se ha movido el Joystick, es
decir debe observar un D, U, L o R.
Seleccion de pictograma
Se realizan las mismas pruebas que se hacen en el anterior ıtem, con la diferencia de que se
debe verificar en pantalla la llegada de un caracter ”T”que significa una seleccion de picto-
grama (Figura 7-4). Estos dos ıtem son complementarios, debido a que se debe formar en
un orden consecutivo la oracion. Se utilizan los mismos anuncios para conocer si el dato fue
o no recibido y comprobado con el dato por puerto serial.
Figura 7-8: Seleccion de pictograma
7.5 Resultado evaluacion del sistema 95
Reproduccion de voz digital
Esta prueba se realiza seleccionando un pictograma, y desplazandose con el joystick hasta
el icono Play para reproducir la voz mediante la Tablet en idioma Espanol. Esta voz repro-
duce cada uno de los tıtulos de los pictogramas en el orden que se haya ubicado en la parte
superior de la pantalla.
Retroalimentacion de ubicacion y seleccion
Es necesario anadir algo mas que una retroalimentacion en pantalla, debido a que Nicolas
debe quedar realmente informado de su ubicacion actual en pantalla, de esta manera se in-
serto un sonido que identifica si se movio en el entorno de la pantalla, es decir si cambio de
pictograma o si selecciono alguno de ellos. Esto se comprobo realizando movimientos en la
aplicacion de acuerdo con el dato de llegada y escuchando si sonaba en el momento adecuado.
Boton de borrar uno o todos los pictogramas
Se ubicaron tres botones para realizar correcciones si el usuario lo deseaba. La prueba para
esto se realiza formando una oracion, es decir para borrar todo se debe ubicar en el icono
Caneca de Basura y lo selecciona; para borrar solo uno, se ubica en el icono Borrador y lo
debe pulsar para eliminar unicamente el ultimo pictograma agregado, es decir se elimina de
atras hacia adelante.
Ingreso a la camara para anexar imagen deseada
Para agregar una nueva foto se inserto un icono con la imagen de la camara para distinguirse
con facilidad. Esto se realiza presionando el icono para acceder a la camara y tomar la foto.
Las fotos agregadas por la camara se anaden a otra categorıa.
7.5. Resultado evaluacion del sistema
En la siguiente tabla se muestran los resultados de la evaluacion del sistema respecto a los
requerimientos funcionales del sistema.
96 7 Evaluacion Hardware y Software
Lo ideal Lo obtenido Por mejorar
RF 1 Generar engan-
che a la estrate-
gia de comunica-
cion
Nicolas tuvo alta concentra-
cion y gusto por la interfaz
grafica y el sistema creado,
pues el creıa que estaba ma-
nejando un carro.
La parte visual del sistema fısico
se podrıa mejorar, pues para ge-
nerar mas enganche se podrıa ha-
cer un pulsador como un pedal de
un carro, y colocarle diferentes lu-
ces para que su concentracion sea
mayor.
RF 2 Proveer un me-
canismo de mo-
vimiento y selec-
cion para identi-
ficar pictograma
El mecanismo de movimien-
to funciono adecuadamente,
se hizo uso de la mano iz-
quierda para el mecanismo
de movimiento y la mano
derecha para el mecanismo
de seleccion; este mecanis-
mo se pensaba desde un co-
mienzo colocarlo en el pie,
pero no tuvo resultado en
ese lugar por las condiciones
motoras de Nicolas.
El mecanismo del pulsador se de-
be mejorar, algunas veces el tiem-
po de envıo era demorado, y por
esto Nicolas presionaba varias ve-
ces el pictograma u otras veces
el tiempo de envıo era rapido pa-
ra la velocidad de movimiento de
la mano de Nicolas, igualmente,
en la aplicacion debe mejorarse el
mismo mecanismo, debido a que
se debe esperar aproximadamente
dos segundos para volver a reali-
zar otro movimiento y no generar
fallas.
RF 3 Identificar las
palabras o frases
mas utilizadas
por Nicolas
Se consiguieron los temas y
palabras mas utilizadas por
Nicolas. Las frases no se pu-
dieron colocar como sujeto,
verbo y objeto, pues duran-
te el proceso de adaptacion
al sistema creado, se debe
tener el acompanamiento de
una terapeuta para ofrecerle
el conocimiento correspon-
diente a Nicolas.
Nicolas podrıa tener un profe-
sor que le explique como se for-
man oraciones para ası escuchar-
las adecuadamente, o acomodar el
codigo de la aplicacion para que
acomodara la frase dependiendo
de lo que escriba Nicolas.
7.6 Analisis demanda energetica del sistema 97
7.6. Analisis demanda energetica del sistema
Cada modulo es alimentado con dos baterıas de 4.2V de Litio 18650 en serie. El voltaje total
es de 8.4 Voltios y la corriente de 6800mAh.
Para el modulo Joystick cada componente tiene un consumo maximo y es de la siguiente
manera:
NRF24l01 receptor: 13.5mA
Arduino Nano: 15 mA
Bluetooth HC-06: 40 mA
En total los tres componentes consumen 68.5mA entonces:
6800mAh
68,5mA= 99, 3horas (7-1)
Con estas baterıas el modulo puede estar encendido 99,3 horas continuas.
Para el modulo Pulsador cada componente tiene un consumo maximo y es de la siguiente
manera:
NRF24l01 transmisor: 11.3mA
Arduino Nano: 15 mA
En total los dos componentes consumen 26.3mA entonces:
6800mAh
26,3mA= 258,5horas (7-2)
Con estas baterıas el modulo puede estar encendido 258.5 horas continuas.
98 7 Evaluacion Hardware y Software
7.7. Comparacion Registro Visual vs prototipo
Se realizo una tabla comparativa despues de haber realizado las pruebas del prototipo crea-
do y el dispositivo Registro Visual nombrado anteriormente, supliendo de mejor manera la
comunicacion para personas con paralisis cerebral. Esta comparacion se hizo con el fin de
saber como se desempenan cada uno de los equipo evaluados en un numero determinado de
caracterısticas.
Registro Visual Prototipo
Uso del equipo Debe ponerse en una super-
ficie plana para el recono-
cimiento de la pupila para
empezar a realizar la cali-
bracion
Encender sistema, abrir aplica-
cion y emparejar con dispositivo.
Visualizacion Movimiento del cursor en el
entorno de la pantalla
Desplazamiento por los pictogra-
mas animados al gusto de Nicolas,
y seleccion de estos mismos me-
diante un pulsador generando re-
troalimentacion de manera audi-
tiva y visual.
Registro de datos Registro digital en un alma-
cenamiento temporal
Base de datos para almacenar las
imagenes tomadas con la camara
del dispositivo, y tambien un al-
macenamiento digital para los da-
tos enviados por Bluetooth.
Tecnologıa Es un equipo digital con
camara para reconocimien-
to ocular
Es una equipo digital que requiere
una Tablet con Android para su
uso.
Usabilidad Equipo que puede ser usado
por varias personas pero an-
tes de esto debe calibrar la
posicion de la pupila
Equipo que puede ser usado por
cualquier persona con movilidad
funcional en sus miembros supe-
riores, capacidad de sostener el
cuello y deficiencia cognitiva leve,
moderada o severa.
7.8 Trabajos futuros 99
7.8. Trabajos futuros
Dada esta problematica y solucion, los trabajos futuros pueden ser bastantes. Principalmen-
te, al tener en cuenta la gran poblacion a nivel internacional y nacional, y las empresas o
campos que se centran en ayudar a estas personas actualmente, se observa que los trabajos
a futuros son muchos y de mucha investigacion y gran trabajo interdisciplinar. Se deben
tener en cuenta pequenas poblaciones dentro de la poblacion de paralisis cerebral para crear
diferentes dispositivos para la comunicacion ya sea sistemas aumentativos o alternativos,
y de esta manera poder ayudarlos, siempre teniendo en cuenta que los sistemas deben ser
personalizados.
Se pueden desplegar diversos trabajos para mejorar las condiciones y deficiencias comunica-
tivas orales en las personas con paralisis cerebral, uno de ellos es la asistencia de sistemas
que permitan articular todos los sistemas que dan soporte al habla, con esto queremos decir
que, se debe escalar la problematica a tal punto de no solo corregir la comunicacion verbal,
sino con ello todo lo que lo complementa, ya sea, respiracion, resonancia y fonacion. Esto
sera posible realizarlo segmentando la poblaciones respectivas y abordar consigo todos los
contextos que necesita esta poblacion para desenvolverse.
En desarrollos futuros se espera tener apoyo de organizaciones como el Ministerio de Tec-
nologıas de Informacion y Comunicacion (TIC), para realizar un producto a gran escala,
funcionando para una poblacion colombiana que cuenten con alguna discapacidad, amplian-
do ası las tareas multidisciplinarias y las poblaciones afectadas.
En Colombia, este campo se debe expandir e investigar mas. Teniendo en cuenta que se
deben hacer pequenos desarrollos que sean significativos para la sociedad, y pensando que
sean asequibles a la mayorıa de personas con paralisis cerebral.
8 Conclusiones
Se desarrollo un sistema de comunicacion aumentativo para personas con paralisis cerebral
con movilidad funcional en miembros superiores, capacidad de sostener el cuello y deficiencia
cognitiva leve, moderada o severa a partir del uso de las tecnicas de creatividad TRIZ que
cumplio con todos los objetivos establecidos luego de un analisis con el usuario y terapeutas.
Se realizo un estudio permanente a las personas del centro de NeuroRehabilitacion SURGIR,
el cual permitio segmentar mejor la poblacion para conocer los requerimientos y necesidades
que ellos requerıan para poder realizar ası, un prototipo de un sistema que cumpliera con
las caracterısticas de comunicacion oral, para poder que Nicolas lograra comunicarse con su
entorno con un sistema personalizado que se acomodara a sus condiciones.
Se encontro que la participacion de diferentes disciplinas, favorecen la observacion de diferen-
tes aspectos de un mismo producto y junto con el trabajo multidisciplinar amplıa la vision
de una problematica y permite encontrar mejores soluciones de diseno. Para las personas que
se encuentran en esta situacion de discapacidad, las ayudas tecnicas son utiles pero necesitan
de instrucciones continuas durante un determinado tiempo.
Al realizar el analisis de la problematica se realizo una encuesta, pues tener buenas solucio-
nes, se debe tener en cuenta la opinion de diversas personas, en este caso, de los familiares,
fisioterapeutas, terapeutas, fonoaudiologos y personas que estan al rededor del usuario para
lograr cumplir con todos los requerimientos establecidos con la tecnica TRIZ, principalmente
con el requerimiento de generar un enganche a la estrategia de comunicacion.
Se necesita conocer la individualidad de las personas para realizar el prototipo de apoyo a la
comunicacion, debido a que este estudio permite abordar todos los contextos del individuo,
ya sean comunicativos o de desarrollo, facilitando ası el manejo del sistema por parte del
usuario.
Se definieron los parametros del sistema creado, respecto a los requerimientos funcionales
para la comunicacion de Nicolas, estos se desarrollaron de acuerdo a sus gustos para lograr
su mayor concentracion; a su movilidad muscular para aprovechar los musculos menos atro-
fiados y proveer un mecanismo de movimiento y seleccion.
101
Se diseno y construyo el prototipo de un dispositivo que ayuda a mejorar la comunicacion
en personas con paralisis cerebral, exactamente en Nicolas para que el se pueda comunicar
con su entorno familiar y terapeutas de una manera divertida e innovadora. Este dispositivo
tiene importantes atributos como lo son su: portabilidad, versatilidad, escalabilidad y facil
manejo para personas que cumplan con las caracterısticas establecidas en la poblacion an-
teriormente escogida.
La Teorıa de solucion de problemas inventivos TRIZ, permitio establecer los requerimientos
y parametros de diseno del producto que cumplieran con las necesidades halladas por parte
del usuario.
El sistema desarrollado cuenta con un facil acceso al Software disenado, debido a que permite
realizar un desplazamiento sencillo dentro de la aplicacion, desplazandose en cuatro sentidos,
para ası formar oraciones. Igualmente el diseno fue pensado en ser asequible, puesto que las
personas encuestadas en el centro de NeuroRehabilitacion SURGIR eran personas que no
contaban con los recursos economicos para adquirir las tecnologıas actuales. Estas personas
sı estaban interesadas en la tecnologıa pero tenıan poca posibilidad de adquirir productos
tecnologicos que facilitaran alguna actividad. Sin embargo, el aspecto economico, no se tuvo
en cuenta en el trabajo de grado.
Se identifico que el uso de tecnologıas de apoyo a la comunicacion, permiten incrementar,
mantener y mejorar las condiciones, capacidades funcionales y cognitivas de Nicolas, debido
a que estas se adaptan para uso en terapias, disminuyendo el deterioro de algun organo o
extremidad.
Debido a que el sistema esta compuesto por arduinos (microcontroladores) y estos funcionan
de acuerdo al codigo de programacion en ellos, se pueden realizar mejoras continuas sin ne-
cesidad de modificar la parte fısica del sistema. Tambien el Software permite tener mejoras
continuas para adecuarlas a diferentes personas con paralisis cerebral que necesiten de una
tecnologıa de apoyo para comunicarse con su entorno.
9 Anexos
9.1. Anexo A: Codigo modulo con sensor de presion
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <RF24_config.h>
#include <SPI.h>
int fsrAnalogPin = A0; // FSR esta conectado al pin analogo 0
int fsrReading; // Divisor del FSR para valores p e q u e o s
int onOff; // seleccion de pictogramas (1: oprimir y 0: no oprimir)
int oprimir [1];
RF24 radio (9 ,10); const uint64_t pipe = 0xE8E8F0F0E1LL;
// Usamos este canal
void setup(void) {
Serial.begin (9600);
radio.begin ();
radio.openWritingPipe(pipe); // Abrir para escribir
}
void loop(void) {
fsrReading = analogRead(fsrAnalogPin);
int num=fsrReading /5;
if (num >=4){
oprimir [0]=1;
radio.write(oprimir ,1);
}
delay (1000);
}
9.2 Anexo B: Codigo modulo con Joystick 103
9.2. Anexo B: Codigo modulo con Joystick
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial bluej(3, 2); //RX|TX BLUETOOTH ENVIA DATOS A LA APLICACION
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <RF24_config.h>
#include <SPI.h>
int oprimir [1];
char oprimi;
int abajoDig = 8;
int derechaDig = 7;
int izquierdaDig = 6;
int arribaDig = 5;
int UP;
int DOWN;
int LEFT;
int RIGHT;
char valorjoy;
RF24 radio (9,10); // CE, CSN
const uint64_t pipe = 0xE8E8F0F0E1LL;
void setup(void){
Serial.begin (9600);
bluej.begin (9600);
radio.begin ();
radio.openReadingPipe (1,pipe);
radio.startListening ();
pinMode(izquierdaDig , INPUT_PULLUP);
pinMode(arribaDig , INPUT_PULLUP);
pinMode(derechaDig , INPUT_PULLUP);
pinMode(abajoDig , INPUT_PULLUP);
}
void loop(void){
RIGHT = digitalRead(derechaDig);
DOWN = digitalRead(abajoDig);
LEFT = digitalRead(izquierdaDig);
UP = digitalRead(arribaDig);
if (radio.available ()){
radio.read(&oprimir , sizeof(oprimir));
if(oprimir [0]==1){
104 9 Anexos
oprimi='T';Serial.println(oprimi);
bluej.println(oprimi);
}
}
if (UP == 1) {
valorjoy='U';bluej.println(valorjoy);
Serial.println(valorjoy);
}
if (DOWN == 1) {
valorjoy='D';bluej.println(valorjoy);
Serial.println(valorjoy);
}
if (LEFT == 1) {
valorjoy='L';bluej.println(valorjoy);
Serial.println(valorjoy);
}
if (RIGHT == 1) {
valorjoy='R';bluej.println(valorjoy);
Serial.println(valorjoy);
}
delay (1000);
}
9.3 Anexo C: Diagrama de flujo de la division en pantalla 105
9.3. Anexo C: Diagrama de flujo de la division en pantalla
Figura 9-1: Division de pantalla, para seccionar categorıas, pictogramas y oraciones
106 9 Anexos
9.4. Anexo D: Diagrama de flujo cambio de tiempos
verbales
Figura 9-2: Codificacion de verbos en diferentes tiempos
9.5 Anexo E: Diagrama de flujo de movimientos hacia arriba y abajo 107
9.5. Anexo E: Diagrama de flujo de movimientos hacia
arriba y abajo
Figura 9-3: Funcion para realizar desplazamiento hacia arriba
108 9 Anexos
9.6. Anexo F: Diagrama de flujo funcionamiento del
sistema
Figura 9-4: Diagrama de flujo funcionamiento del sistema.
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