Memorias Alerta para adultos mayorestlamati.uagro.mx/t82e/88.pdf · por lo que este proyecto se basa en un diseño de dispositivo de vigilancia o atención, que permite el monitoreo

Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, Octubre 2017

4°r. Encuentro de Jóvenes en la Investigación de Bachillerato-CONACYT

Acapulco, Guerrero 4, 5 y 6 de octubre 2017

Memorias

Alerta para adultos mayores

Veronica Loeza Garcia (Becario)

[email protected]

Unidad Académica Preparatoria No.35, Universidad Autónoma de Guerrero

Gustavo Adolfo Alonso Silverio (Asesor)

[email protected]

Unidad Académica de Ingeniería

Universidad Autónoma de Guerrero

Introducción

En la actualidad una de las grandes problemáticas es en el cuidado de adultos mayores

por lo que este proyecto se basa en un diseño de dispositivo de vigilancia o atención, que permite

el monitoreo exhaustivo de su comportamiento. Han producido cambios demográficos tanto en

México como el resto del mundo por lo que se observa un incremento de la población de adultos

mayores, las caídas son la fuente más frecuente de morbilidad y mortalidad en personas de edad

adulta, convirtiéndose en un grave problema de salud pública, por las lesiones que se producen, y

accidentes que pueden resultar con efectos graves si no reciben atención inmediata.

El fenómeno del “decremento de la ejecución” en las tareas de vigilancia ha sido

considerado como el hallazgo omnipresente en los experimentos sobre atención sostenida. De

hecho, la práctica totalidad de las investigaciones del mantenimiento de la atención han girado en

torno al fenómeno de decremento de la ejecución en las tareas de vigilancia. (Psicología de la

Atención, 2008).

El mundo está envejeciendo rápidamente: para el año 2050 el número de personas de 60

años de edad y más como proporción global se habrá duplicado, de 11% en el 2006 a 22%. Para

Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, 2017

entonces, por primera vez en la historia de la humanidad, habrá más personas mayores que niños

de (0-14 años de edad) en la población (2). Los países en desarrollo están envejeciendo a un

ritmo mucho mayor que los países desarrollados: dentro de la cinco décadas, poco a poco más del

80% de las personas mayores del mundo vivirán en países en desarrollo, frente a 60% en el

2005(3).

La OMS define las caídas como: “consecuencia de cualquier acontecimiento que precipite

al paciente al suelo en contra de su voluntad”. Estadísticas internacionales señalan que cerca de

un tercio de las personas de 65 y más años que viven en sus casas sufren una o más caídas cada

año y que, de estas, aproximadamente una de cada cuarenta ingresa al hospital. A medida que

aumenta la edad aumentan las caídas. Estudios realizados en la comunidad muestran que la

incidencia de caídas se incrementa conforme a la edad: entre los adultos mayores (65-70 años) la

prevalencia es del 25% y llega al 35-45% en edades avanzada (80-85 años). (Rubén López l.,

Eladio mancilla S., Alicia Villalobos C., Patricio Herrera V.)

Objetivos

El objetivo de este proyecto es alertar la caída del adulto mayor a un familiar mediante un

dispositivo que llamara.

Metodología

Materiales:

Arduino uno

Acelerómetro

GSM

Impresión 3D

batería recargable

Cable

La base del funcionamiento en este proyecto es el utilizar una plataforma de hardware y

software libre arduino, que se encargara de las funciones que se realizan en el dispositivo

empleado.

Memorias del 4° Encuentro de Jóvenes en la Investigación de Bachillerato-CONACYT


Figura 1. Arduino uno

1. El Arduino (Figura 1) es una placa basada en un micro controlador, específicamente un

ATMEL. Un micro controlador es un circuito integrado en el cual se pueden grabar instrucciones.

Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de programación que permite al usuario

crear programas que interactúan con circuitos electrónicos.

Normalmente un micro controlador posee entradas y salidas (digitales, analógicas y para

protocolos de comunicación). Un Arduino es una placa que cuenta con todos los elementos

necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas del micro controlador. Se trata de una

placa impresa con todos los componentes necesarios para el funcionamiento del micro y su

comunicación con una computadora a través de comunicación serial.


Esquemas del dispositivo, planteadas al inicio del proyecto sobre entradas, salidas y

funcionamiento

Entradas Salidas

-Acelerómetro

-Batería

-módulo GSM



Esquema de Funcionamiento

Rangos establecidos

Llamada

Tiempo

Fin

Reiniciar

sistema

Encender

Módulo GSM

Normales Totalmente anormales

Acelerómetro


Se utiliza un acelerómetro GY-521 para el monitoreo del adulto mayor

Imagen 2. Acelerómetro GY-521 (MPU6050)

2. Un acelerómetro es un dispositivo que mide la aceleración y las fuerzas inducidas por la

gravedad. EL MPU6050 es una unidad de medición inercial o IMU (Inertial Measurment Units)

de 6 grados de libertad (DoF) pues combina un acelerómetro de 3 ejes y un giroscopio de 3 ejes.

El acelerómetro se conecta al arduino mediante cables y un protoboard

Imagen 3. Conexión realizada



Mediante el programa de arduino se crea un código para la utilización del acelerómetro

Imagen 4. Código

Se hacen pruebas para ver el correcto funcionamiento del acelerómetro

Imagen 5. Prueba del funcionamiento

El acelerómetro fue probado en 8 personas de 17 a 28 años de edad, para la obtención de los

ángulos de incidencia de caída, los criterios que se evaluaron en la prueba son:

- Parado en su totalidad

- Acostado horizontalmente en el piso


- Acostado horizontal hacia flanco izquierdo en el piso

- Acostado horizontal hacia flanco derecho en el piso

- Sentado

- Caminando

- Cogiendo un objeto del suelo

A los datos obtenidos en la prueba realizada con el acelerometro, se usaron con el fin de crear

un registro mediante tablas, para facilitar la comparacion de los angulos de inclinacion o angulos

de incidencia de caida.

Se clacificaron cada uno de los criterios realizados respecto su eje “X”,”Y” .

Solo se tomaron en cuenta 3 de 7 criterios de los cuales se opto por escoger el numero

mayor y el numero menor de ambos ejes (X,Y) para odtener los rangos que se usaran para la

realizacion de la llamada

Para poder realizar la llama se utilizo un modulo GSM “SIM 900”

Imagen 6. Módulo GSM

6. GSM (global system for global communications) es un módulo multi-banda que permite enviar

y recibir llamadas mediante comandos AT

Se hacen las conexiones necesarias del módulo GSM y el arduino mediante cables

macho-macho con la ayuda de una placa de pruebas, más bien llamada protoboard



Imagen 7. Conexiones GSM/ARDUINO/PROTOBOARD

Se crea el código que procesara el microcontrolador (arduino) que permitirá realizar la

comunicación de dispositivos, para que la llamada pudiera ser realizada a un número determinado

este se escribió directamente en su código.

Con los rangos odtenidos y el modulo gsm realizando llamadas, se asen las ultimas

pruevas con todos los componenetes(acelerometro, arduino, modulo gsm) que integra la alarma

para adultos mayores y se verifica que efectivamente realice la llamada en el mometo de la caida


Imagen 8. Todos los componentes

El diseñó del armazón del dispositivo fue creado en una página de internet llamada

“tinkercad.com”.

Imagen 9. Diseño del dispositivo

Para pasar del diseño virtual, al diseño físico se planeó usar la impresión 3D



Imagen 10. Impresión 3D

10. La impresión 3D (también llamada fabricación aditiva), es pionera en cuanto se refiere

a tecnología porque es un proceso que se realiza en tres dimensiones, lo cual despierta interés de

cómo es posible que se pueda realizar objetos solidos de diferentes formas a partir de un modelo

digital de la computadora. Su proceso de impresión es limpio, fácil de usar. La piezas están

construidas a base de filamento de plástico pueden resistir al calor, químicos, entornos húmedos y

a la tensión mecánica.

La para el uso apropiado del dispositivo y su correcto funcionamiento se ensambla todos

los componentes que lo integran, más el producto final que se creó mediante la impresión 3D.

Para que el dispositivo siempre estuviera encendido su fuente de alimentación fue una pawerban


Resultados

El acelerómetro fue probado en 8 personas de 17 a 28 años de edad, para la obtención de

los ángulos de incidencia de caida



Datos de las personas que se le realizaron la prueba

Resultados de las pruebas realizadas de los ejes “X”,”Y”

NO. NOMBRE EDAD SEXO ESTATURA PESO

1 Usuario 17 MASCULINO 1.60m

59

2 Usuario 22

MASCULINO 1.62m 75

3 Usuario 21

MASCULINO 1.73m 82.5

4 Usuario 22

MASCULINO 1.79m 104

5 Usuario 22

MASCULINO 1.75m 60

6 Usuario 22

MASCULINO 1.53m 53

7 Usuario 28

MASCULINO 1.80m 116.6

8 Usuario 17

FEMENINO 1.59m 60

TP Parado

AC Acostado horizontalmente en el piso

ACH Acostado horizontal hacia flanco izquierdo en el piso

ACD

Acostado horizontal hacia flanco derecho en el piso

ACH

ACH

ACH

SNT Sentado

CMN Caminando

CUO Cogiendo un objeto del suelo


NO.

DATOS OBTENIDOS DEL EJE "X"

TP AC ACH ACD SNT CMN CUO

1

0.00 a

-4.27°

0.00 a

24.13°

0.00 a

86.72°

0.00 a

86.28° 0.00 a 0.38°

0.00 a

-6.37° 0.00 a 6.77°

2 0.00 a -3° -1° a 2° 64° a 72° 0.0 a 10° -2° a 4.5°

3 0.00 a -2° 0.00 a 2.5° 0.00 a

-90.50°

0.00 a

-70.80° 0.00 a 7 ° 0.00 a 3°

0.00 a 31°

4 0.00 a

-8.90°

0.00 a

2.18°

0.00 a

-85.29°

0.00 a

81.97°

0.00 a

1.00°

0.00 a

-7.82 ° 0.00 a 65.7°

5 0.00 a

-4.45°

0.00 a

24.00°

0.00 a

-86.75°

0.00 a

85.95°

0.00 a

-8.96°

0.00 a

11.66°

0.00 a

-18.85°

6 0.00 a

-12.77°

0.00 a

24.49°

0.00 a

-84.33°

0.00 a

57.04°

0.00 a

-14.76°

0.00 a

-14.54

0.00 a

15.19°

7 0.00 a

-1.45°

0.00 a

-3.28

0.00 a

-88.53°

0.00 a

76.16° 0.00 a -2.60

0.00 a

-2.54° 0.00 a 7.45°

8 0.00 a

-6.35°

0.00 a

11.12°

0.00 a

80.07°

0.00 a

82.91

0.00 a

-3.99°

0.00 a

-7.18° 0.00 a 6.12°

NO.

DATOS OBTENIDOS DEL EJE "Y"

TP AC ACH ACD SNT CMN CUO

1 0.00 a 3.19°

0.00 a

64.12°

0.00 a

10.02°

0.00 a

-7.74°

0.00 a

-9.60° 0.00 a 1.37°

0.00 a

33.82°

2 0.00 a 3° 0.00 a 50° 0.00 a 64° 0.00 a

41.15° 0.00 a 3.07°

3 0.00 a

-6.50° 0.00 a 80° 0.00 a -2° 0.00 a -3°

0.00 a

12.05° 0.00 a -5.92

0.00 a 58°

4 0.00 a

-3.96°

0.00 a

83.92°

0.00 a

-4.69° 0.00 a 9.35°

0.00 a

-34.77° 0.00 a 3.98°

0.00 a

59.73°

5 0.00 a

-12.45°

0.00 a

58.47°

0.00 a

-2.93°

0.00 a

-5.04° 0.00 a 3.45°

0.00 a

-15.95°

0.00 a

65.97°

6 0.00 a 7.57° 0.00 a

68.60°

0.00 a

-6.48°

0.00 a

-30.73°

0.00 a

-10.61°

0.00 a

-10.95°

0.00 a

52.78°

7 0.00 a

14.48°

0.00 a

82.03°

0.00 a

3.17°

0.00 a

-10.72°

0.00 a

-20.58°

0.00 a

14.14°

0.00 a

-20.58°

8 0.00 a

-6.88°

0.00 a

73.76°

0.00 a

11.64° 0.00 a 8.47° 0.00 a 9.16°

0.00 a

-5.13°

0.00 a

74.12°



Clacificasion de cada uno de los criterios realizados respecto su eje “X”,”Y”

NO.

EJES

X Y

TP

1 -4.27° 3.19°

2 -3° 3°

3 -2° -6.50°

4 -8.90° -3.96°

5 -4.45° -12.45°

6 -12.77° 7.57°

7 -1.45° 14.48°

8 -6.35° -6.88°

NO. EJES

X Y

ACH

1 86.72 10.02°

2

3 -90.50° -2°

4 -85.29° -4.69°

5 -86.75° -2.93°

6 -84.33° -6.48°

7 -88.53° 3.17°

8 80.07° 11.64°

NO.

EJES

X Y

SNT

1 0.38° -9.60°

2 10° 41.15°

3 7 ° 12.05°

4 1.00° -34.77°

5 -8.96° 3.45°

6 -14.76° -10.61°

7 -2.60 -20.58°

8 -3.99° 9.16°

NO.

EJES

X Y

AC

1 24.13° 64.12°

2 2° 50°

3 2.5° 80°

4 2.18° 83.92°

5 24.00° 58.47°

6 24.49° 68.60°

7 -3.28 82.03°

8 11.12° 73.76°

NO.

EJES

X Y

ACD

1 86.28° -7.74°

2 64° a 72° 64°

3 -70.80 -3°

4 81.97° 9.35°

5 85.95° 5.04°

6 57.04° -30.73°

7 76.16° -10.72°

8 82.91° 8.47°

NO.

EJES

X Y

CMN

1 -6.37° 1.37°

2 -2° 3.07°

3 3° -5.92

4 -7.82 ° 3.98°

5 11.66° -15.95°

6 -14.54 -10.95°

7 -2.54° 14.14°

8 -7.18° -5.13°


NO.

EJES

X Y

CUO

1 6.77° 33.82°

2

3 31° 58°

4 65.7° 59.73°

5 -18.85 65.97°

6 15.19 52.78°

7 7.45° -28.54

8 6.12° 74.12°

Solo se tomaron en cuenta 3 de 7 criterios, de los cuales se opto por escoger el numero mayor

y el numero menor de ambos ejes (X,Y).

NO. EJES

X Y

ACH

1 86.72° 10.02°

2 -84.95° -3.05°

3 -90.50° -2°

4 -85.29° -4.69°

5 -86.75° -2.93°

6 -84.33° -6.48°

7 -88.53° 3.17°

8 80.07° 11.64°

NO.

EJES

X Y

AC

1 24.13° 64.12°

2 2° 50°

3 2.5° 80°

4 2.18° 83.92°

5 24.00° 58.47°

6 24.49° 68.60°

7 -3.28 82.03°

8 11.12° 73.76°

NO.

EJES

X Y

ACD

1 86.28° -7.74°

2 64° a 72° 64°

3 -70.80 -3°

4 81.97° 9.35°

5 85.95° 5.04°

6 57.04° -30.73°

7 76.16° -10.72°

8 82.91° 8.47°

Mayor

Menor



Tiempo que tarda en detectar una caida

CRITERIO TIEMPO

AC 3 segundos

ACH 3 segundos

ACD 3 segundos

Tiempo que tarda en relizar una llamada

CRITERIO TIEMPO

AC 29-35 segundos

ACH 29-35 segundos

ACD 29-35 segundos

Producto final


Conclusiones

En la actualidad el propósito de la tecnología es dar solución a los diversos problemas que

se presentan día a día. Uno de esos grandes problemas es en el cuidado de los adultos mayores,

mediante este proyecto se pretende dar solución a la atención que se le debe recibir un adulto

mayor después de una caída, para evitar que las circunstancias pasen a cosas mayores, que en los

peores de los casos seria la muerte, su principal función es dar aviso a familiares que no tenga la

disposición de estar al cuidado o pendiente de la persona mayor, ya que por la edad necesitan de

toda la atención posible.

Referencias bibliográficas

1. Psicología de la Atención, 2008. Pdf(

http://www.psicocode.com/resumenes/6ATENCION.pdf)

2. Population ageing 2016. New York, United Nations Departement of Economic and Social

Affairs, Population división,

2006(http://www.un.org/esa/populations/publications/ageing/ageing2016.html, accessed 10 jul

2017).

3. Population issues: meeting devolopment goals. Fast facts 2005. New York, United Nations

Population Fund, 2007(www.unfpa.org/pds/facts.htm, accessed 26 june, 2007).

4. Rubén López l., Eladio mancilla S., Alicia Villalobos C., Patricio Herrera V. 2006 pdf.

(http://web.minsal.cl/portal/url/item/ab1f8c5957eb9d59e04001011e016ad7.pdf)

http://www.un.org/esa/populations/publications/ageing/ageing2016.html

http://www.unfpa.org/pds/facts.htm

Documents

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