Geodesic restricted aruco-based positioning for VR rehabilitation robotics

Abstract

La demanda de rehabilitación y terapia física en el mundo es cada vez mayor, debido a un envejecimiento de la población y a una vida más sedentaria. Una de las terapias más prometedoras es la terapia asistida con realidad virtual (VR), ya que mejora el ánimo del paciente, su autonomía y con ello las horas que le dedica a la terapia. Las carencias de este tipo de terapias surgen de no poder ofrecer ejercicios resistivos o con ayuda física al paciente. En el proyecto Roboasset hemos desarrollado un robot para simular ejercicios físicos en un entorno VR. Una problemática todavía no resuelta es conseguir la paridad de los elementos virtuales con los físicos. En este artículo desarrollamos un método para sincronizar los sistemas de coordenadas del robot físico con los del mundo virtual mediante el uso de marcadores fiduciarios (ArUco) y una cámara externa. Usando las propiedades geométricas de los cuaternios, conseguimos que la sincronización de los sistemas de coordenadas no introduzca ningún ruido en el ángulo del suelo.