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Webcam, estimulación , piscomotricidad y accesibilidad
Joaquin Fonoll Salvador jfonoll@xtec.cat Asesor técnico docente Dep...
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encaminadas a prevenir, o, re...
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Animaciones.
Es el más simple de los ejercicios. Muestra en la pantalla una sola imagen que se anima cuando
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Sánchez Montoya, R; (2006).” Capacidades visibles, tecnologías invisibles”. TECNOCIIE 2006.
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Webcam, estimulación , piscomotricidad y accesibilidad Esaac 2007

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Setefilla Lopez
Joaquin Fonoll

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Webcam, estimulación , piscomotricidad y accesibilidad Esaac 2007

  1. 1. Webcam, estimulación , piscomotricidad y accesibilidad Joaquin Fonoll Salvador jfonoll@xtec.cat Asesor técnico docente Departamento Educación Generalida de Cataluña Setefilla Lopez Alvarez setefilla03@eresmas.com Psicóloga del CEE Motóricos Aben Bassó Sevilla Introducción SiMuove es un programa de ordenador que no se maneja ni con el teclado ni con el ratón. Tampoco se precisa utilizar un pulsador, un joystick, ni otro periférico especial sino que responde directamente a los movimientos corporales. SiMuove se podría catalogar como un programa de causa – efecto detecta los movimientos captados por una webcam mediante un sistema de procesamiento de imagen. Para el usuario la interacción con SiMuove es semejante a los juegos para EyeToy de la PS2 o el Camgoo para PC. En la pantalla se muestra la imagen real del jugador, captada por la webcam, junto a unos objetos virtuales generados por el ordenador. Al tocar virtualmente los objetos, éstos se animan según el modo en que se haya programado. SiMuove se ha concebido como un entorno abierto que funciona sobre Windows y Linux y se puede personalizar. Existe un programa editor con el que el profesional puede modificar los contenidos o crear nuevas actividades para ajustarse a las necesidades educativas y a los intereses del alumnado. SiMuove es un ejemplo sencillo de una nueva tecnología, basada en técnicas de visión artificial, que no requiere de un contacto físico con el ordenador sino que se puede manejar a distancia y con muy poco esfuerzo ya que tan solo requiere el movimiento. Se produce, igualmente, un efecto de escala, gracias a la posibilidad de utilizar el zoom, que permite enfocar grandes espacios y movimientos amplios o bien espacios reducidos y movimientos de detalle. Ello facilita que un mismo ejercicio se realice en la mesa, en la sala de clase, en el gimnasio o en el patio. SiMuove puede tener aplicaciones lúdicas y educativas, pero donde creemos, inicialmente, que tiene mayor potencial es en la psicomotricidad, la rehabilitación y la estimulación sensorial. Las TIC y la rehabilitación En los últimos años, desde la mitad de los años 80, hemos vivido un desarrollo extraordinario en el avance de las nuevas tecnologías, con la aparición de programas y periféricos que nos permiten abordar aprendizajes hasta ahora impensables con nuestros alumnos con discapacidad. En la actualidad contamos con programas idóneos para trabajar la estimulación sensorial, la rehabilitación logopédica, y el establecimiento de una comunicación básica, así como para la adquisición de los distintos aspectos del currículum, etc. Quizás la novedad de Simuove, consista en que es un programa útil para el ejercicio motor, potenciando el desarrollo de los movimientos voluntarios residuales en aquellos chicos afectados de discapacidad motórica.
  2. 2. 2 Entre los objetivos de las técnicas de rehabilitación se encuentran todas aquellas medidas encaminadas a prevenir, o, reducir las consecuencias funcionales físicas, psíquicas o sociales de las enfermedades invalidantes. Sabemos que el cerebro posee facultades de compensación, en caso de lesión de una parte del mismo, que le permiten compensar sistemas o funciones deficientes o parcialmente destruidas. A esta capacidad de compensación de funciones de las neuronas por otras le llamamos plasticidad. Gracias a un entrenamiento permanente, el cerebro, puede volver a aprender funciones destruidas o alteradas por una lesión. Tradicionalmente existen distintas técnicas por parte de los profesionales de la rehabilitación para tratar la espasticidad: - Mediante posturas inhibidoras. (Bobath) - Mediante movilizaciones pasivas lentas. Frente o junto a estas técnicas se trataría de emplear este programa para contribuir a sacar a los niños más gravemente afectados de la pasividad inherente a su grado de afectación. Este tipo de alumnos suelen estar mucho tiempo inmóviles y el programa resulta altamente atractivo por el carácter eminentemente lúdico y motivador de las actividades. Requisitos técnicos y aplicaciones Para utilizar SiMuove se precisa de una cámara de video digital y un ordenador, con Windows XP o Linux Suse 10, con capacidad para procesar la imágenes y ejecutar el programa con suficiente celeridad. SiMuove detecta el movimiento “restando” dos fotogramas consecutivos y muestra en negro las partes invariantes y en blanco el movimiento. El material está compuesto por un programa motor, Simuove.exe, y diferentes ejercicios que se instalan de forma independiente. Las actividades con SiMuove combinan en la pantalla la imagen viva de la webcam con imágenes estáticas, o botones, que cambian cuando virtualmente se tocan. Los botones muestran una secuencia ordenada de imágenes que avanza cuando se detecta movimiento o retrocede, a una velocidad distinta, cuando no lo detecta. Es como un juguete de cuerda que nuestro movimiento lo desplaza y que luego se recupera. Cada vez que se consigue completar un ciclo el programa nos refuerza con una imagen y un sonido específico. El número y el contenido de las imágenes que hay en la pantalla varía en cada actividad, y será preciso conseguir una determinada combinación de imágenes para resolver el ejercicio. Con esta sencilla técnica se han elaborado ejercicios con diversas funcionalidades pero es el profesional quien les da una finalidad educativa determinada. En el momento de escribir este artículo se dispone de los siguientes ejercicios:
  3. 3. 3 Àrea TIC Animaciones. Es el más simple de los ejercicios. Muestra en la pantalla una sola imagen que se anima cuando detecta nuestro movimiento. Este ejercicio trabaja la relación causa efecto y la motricidad, estimulando la movilidad y la coordinación del jugador. El objetivo principal de este ejercicio es estimular el movimiento en el usuario. El ejercicio consta de 4 tipos de actividades. • El avión. Presenta el vuelo de un avión en el cielo. Se trata de una larga serie con 29 imágenes en la que el jugador realiza una serie de movimientos ante la cámara, con los cuales obtiene unas respuestas. • La noria. La pantalla muestra la imagen del jugador y la de una noria superpuesta que gira continuamente en respuesta al movimiento detectado. Para algunos usuarios verse en el fondo de la pantalla facilita su coordinación de movimientos, pero para otros es una dificultad añadida ya que dispersa su atención. • La bruja. Esta animación solo ocupa la parte central de la pantalla quedando el resto como zona inerte viéndose la imagen viva de la webcam. Esta actividad requiere mayor precisión ya que la animación solo se consigue cuando nos movemos detrás de la bruja. • La ruleta de colores. Muestra un disco de colores que gira y el jugador se ve parcialmente a través de uno de los sectores de color que es transparente. Carreras de coches Simula la conducción de un coche que avanza con nuestros movimientos. En la pantalla se muestra un coche, en cuyo interior nos vemos a nosotros mismos a través del parabrisas, que avanza por el paisaje cuando nos movemos. Ejercita el control postural y estimula la atención y la motricidad Adivina. En esta actividad, relacionada con la expresión oral y el lenguaje, la pantalla muestra paso a paso la construcción de un objeto en respuesta a nuestros movimientos. El jugador debe hacer una hipótesis sobre el objeto que muestra la pantalla. Cada nueva imagen es una nueva pista que confirma o
  4. 4. 4 rebate su conjetura. Se trata de un juego de adivinar lo qué aparecerá en la pantalla en el que se ha primado la espectacularidad y la sorpresa final. Disfraces. Esta actividad funciona como los fotomatones de antaño y permite verse disfrazado en la pantalla del ordenador. El programa presenta una sucesión de disfraces con un hueco donde debe encajarse la cara o la cabeza. Los movimientos del jugador cambian el disfraz de la pantalla y debe quedarse quieto cuando quiera obtener una foto del disfraz ya sea capturando la pantalla, mediante una combinación de teclas, o fotografiándola con una cámara fotográfica digital. Disfraces está compuesto por tres ejercicios que corresponden a diversos modos de trabajar. Difraz la propuesta más simple contiene tres actividades • La primera muestra solo tres disfraces y se propone como entrenamiento para que el usuario comprenda que debe hacer y como funciona la actividad. • La segunda presente 20 disfraces con un hueco en el que el usuario debe poner la cabeza. • La tercera contiene 40 disfraces con sombrero o pelucas y el usuario debe encajar la cara. Hemos observado que en una serie larga el usuario tiene mayor dificultad para escoger un traje concreto pero por el contrario consigue mayor diversidad de impactos estimulantes. Disfraz 1, Disfraz 2, Disfraz 3 presentan los disfraces en series de 20 trajes pero con una interacción distinta. Aquí el jugador escogerá el disfraz, a partir de un menú con una imágenes en miniatura y luego dispone de todo el tiempo que precise para colocarse del modo más adecuado. Si por una parte se facilita la selección de trajes por otra se pierde el estímulo de la sorpresa Simetrías La pantalla muestra dos mitades de fotografía. El usuario debe estar frente a la cámara, con la mano derecha e izquierda situada detrás de cada mitad de modo que hagan avanzar las serie de fotografías con las manos hasta conseguir emparejar las fotografías. De este modo se consigue trabajar la
  5. 5. 5 Àrea TIC lateralidad a partir de los movimientos corporales. El objetivo es trabajar la discriminación entre derecha e izquierda así como el control de los movimientos de la mano. Es el más complejo de los ejercicios presentados, no solo por trabajar la lateralidad sino por la dificultad que supone reconocer y recordar imágenes partidas. Contiene tres actividades • Frutas una serie de 20 bonitas fotografías de frutas algunas tropicales y poco conocidas. • Geometría con 14 imágenes de figuras planas y tridimensionales. • Derecha- izquierda, el más sencillo de los tres con solo 3 imágenes de personas. La experiencia en el C.E.E.E. Aben –Basso de Sevilla Aben Basso es un centro público de educación especial para motóricos que desde 1978 escolariza a alumnos con parálisis cerebral gravemente afectados y plurideficientes. Dispone de 14 aulas y 96 alumnos entre 3 y 21 años y cuenta con un equipo de profesionales que incluyen profesores, monitores, logopedas, fisioterapeutas y personal médico. Con algunos de estos alumnos hemos iniciado una experiencia que nos permite valorar la utilidad de trabajar con SiMuove en situaciones escolares. En la aplicación del programa con nuestros alumnos, hemos encontrado su efectividad en niños pequeños y severamente afectados de movimiento para trabajar la intencionalidad y la acción causa- efecto. Este paso es la 1ª posibilidad de comenzar a interactuar con el mundo. Algunas de las actividades del programa, como los disfraces, nos permiten trabajar el control de cuello, en aquellos alumnos que lo mantienen por breves espacio de tiempo. En el caso del niño/a hemipléjico, siempre hemos intentado que incluya la mano hemipléjica en su esquema corporal y que le sirva como ayudante útil. Por ello conviene incrementar los juegos que tenga que hacer uso de la mano parética, por ejemplo movilizándola ante la cámara. En la imagen vemos realizando una de las actividades de adivinanza.
  6. 6. 6 En general nos resulta un programa útil para trabajar la intencionalidad y la noción de causalidad (causa-efecto), junto a otros instrumentos que tradicionalmente venimos utilizando en el centro como los juguetes adaptados, los móviles de estimulación con sonidos, o los programas que los alumnos activan con un pulsador. Sin el apoyo de este tipo de herramientas, algunos de nuestros alumnos se convertirían en agentes pasivos en su entorno ambiental. Creemos que la respuesta positiva de los alumnos ante las actividades que les propone SiMuove, vienen dadas en gran medida por su componente lúdico, aportándoles la posibilidad de interactuar mediante juegos en los que su interacción real sería imposible dada su discapacidad motórica. Nuestro proyecto Interacción con webcam SiMuove y otras actividades des estimulación con la webcam SiMuove es un recurso semejante a las pulseras con cascabeles que ponemos en la muñeca o en el tobillo a algunos niños para que perciban sus propios movimientos. Asemeja al visualizador fonético que al mostrar los sonidos en forma visual facilita la toma de conciencia de las personas sordas, SiMuove acrecienta los efectos del movimiento convirtiéndolos en imágenes, sonidos y otros estímulos multimedia. Con ello perseguimos que algunos movimientos espontáneos, aunque no tengan intencionalidad, pueden llegar a tenerla, si se consigue asociar el movimiento a un efecto. Igualmente el carácter lúdico y estimulante de la actividad permite efectuar de forma voluntaria ejercicios que a menudo son tediosos o se realizan en rehabilitación en forma de movilización pasiva. Un elemento significativo es la inserción de la imagen viva del usuario en la actividad. Verse en la pantalla facilita la tarea de situarse correctamente dentro del campo y corregir los movimientos cuando se producen fuera de la zona prevista. En los ejercicios de corrección postural y rehabilitación resulta imprescindible pero en los de causa efecto hemos observado que cuando el usuario se reconoce en la pantalla pierde concentración. Aunque SiMuove no sustituye los tratamientos de rehabilitación médica puede ser de gran utilidad para trabajar la movilización de miembros afectados. SiMuove no es el punto inicial o final de nuestro y trabajo, sino tan solo un ejemplo de lo que hemos conseguido gracias al estadio actual de desarrollo de las tecnologías que manejamos. Algunos de los contenidos que se trabajan en la escuela desbordan el uso habitual de los ordenadores, pensados inicialmente para el trabajo de oficina. Aunque no todo el contenido educativo debe ser tratado con el ordenador, sí que hay modos alternativos, tal como muestran los videojuegos y la videoconsolas.
  7. 7. 7 Àrea TIC Si superamos el paradigma del teclado y la pantalla como interfaz del ordenador, podremos atender a nuevos contenidos y usuarios La interfaz mediante webcam no requiere estar sentado frente al ordenador, sino dentro del campo visual que podemos modificar con el enfoque. Ello permite abordar otros contenidos menos “escolásticos”, como el control postural, la estimulación sensorial o la psicomotricidad, propios de la atención temprana, la educación infantil o la educación especial. Algunos juegos y materiales DanceMusic Este programa es un generador MIDI que funciona a partir del movimiento de un cursor de color. Le damos al usuario una batuta o unos guantes de color y las coordenadas obtenidas se convierten en notas musicales. Funciona con el ratón y el joystick, y existen opciones del menú para escoger diferentes instrumentos. En esta actividad los usuarios exploran un espacio que es físico y, al mismo tiempo, sonoro con lo que permite desarrollar actividades de estimulación, psicomotricidad, danza y música. El uso de videocámara con zoom posibilita trabajar estas actividades en espacios de mesa, aula o patio. Permite actividades individuales o juegos de grupo, y trabajar sobre el plano vertical u horizontal. Una vez más, lo importante no es lo que ocurre en el ordenador, sino lo que hace el alumno. TocaToca Toca-toca, como programa de causa-efecto que desarrollamos para trabajar el control voluntario de la respuesta y la alternancia de roles, elementos fundamentales para la comunicación con el ordenador y también un paso importante hacia la comunicación con el entorno. El programa funciona según un esquema elemental de Estímulo-pregunta, la acción o respuesta y el refuerzo o premio. Las acciones son las respuestas del usuario que realiza mediante alguno de los periféricos del ordenador. TocaToca soporta los periféricos estándar, como el teclado y el ratón y otros menos habituales como el micrófono y la webcam. TocaToca divide el campo de visión de la webcam en zonas, que se activan por detección de color y de movimiento. Imagen 7 TocaToca Fútbol
  8. 8. 8 Con esta nueva prestación, pueden desarrollarse ejercicios para estimular la motricidad y la coordinación de movimientos incluso mediante la interacción con objetos reales. Así, el ordenador nos aplaude cuando marcamos un gol con una pelota en una portería real, o debemos responder arriba o abajo señalando sobre nuestro cuerpo… Estas nuevas prestaciones también nos han hecho descubrir nuevas dificultades. Por ejemplo, resulta difícil ubicarse sin salirse del campo visual de la webcam y es complicado tocar unas zonas sin invadir otras. Frío y caliente Es un juego donde hay que encontrar un objeto escondido por el ordenador, por ejemplo: una canción, siguiendo sus instrucciones. Debemos mover nuestro cursor de color al dictado de las órdenes derecha, izquierda, arriba, abajo, o de las señales acústicas del programa. Este programa es una actividad de discriminación auditiva y orientación espacial. Exige rigor en el control del movimiento para resolver el ejercicio, ya que de otro modo no se consigue. Nuevamente es un entorno programable, en el que podemos variar las imágenes y sonidos que utilizamos como refuerzo final. WebColorToy Este programa es un juego con webcam en toda regla. El juego muestra varios objetos en movimiento y debemos atrapar algunos y evitar otros. Nuevamente se trata de un entorno de autor que permite definir los objetos, sus movimientos y cómo reaccionan. El juego se estructura en niveles y da vidas y puntos, y la persona puede verse integrada en la imagen. Las potencialidades de este programa están por desarrollar, aunque permitirá actividad de observación, discriminación y control motriz. Este juego permitirá retomar contenidos pedagógicos tradicionales, discriminación de letras o figuras mediante actividades más físicas. Hay que tener en cuenta que la actividad propiamente dicha se define por el tipo de objetos (figuras, formas, letras, colores) y las reglas del juego. Imagen 9 WebColorToy Imagen 10 usuarios con DanceMusic Imagen 7 TocaToca contar pelotas
  9. 9. 9 Àrea TIC La webcam como Ayuda técnica Ver a alumnos escolarizados en centros específicos trabajar con SiMuove nos ha facilitado comprender las ventajas e inconvenientes de esta nueva interfaz y el paradigma educativo asociado. La interacción mediante técnicas de visión artificial simplifica la interfaz del usuario, ya que el ordenador se maneja como una extensión del propio cuerpo, sin requerir, aparentemente, ningún dispositivo interpuesto. Por otra parte, el control mediante movimientos corporales reduce el esfuerzo físico a realizar, así como la precisión en los movimientos o los aprendizajes específicos para manejar dispositivos y programas. Esta simplicidad amplía el número potencial de usuarios, favoreciendo aquellos que no pueden manejar otros programas. La webcam como periférico crea un entorno de trabajo más “ecológico”, libre de cables, soportes y otros elementos invasivos, ya que sólo se requiere contacto visual. Trabajando con el zoom de cámaras fijas robotizadas, semejantes a las que se emplean en vídeo-vigilancia, se pueden crear espacios interactivos donde la tecnología sea invisible para el usuario. Productos desarrollados A partir de las tecnologías que conocemos, combinándolas e integrándolas en desarrollos y proyectos anteriores, actualmente disponemos de un abanico de recursos educativos que se distribuyen gratuitamente Emulator Es un emulador de pulsador, mouse, joystick, o teclado de conceptos, que funciona con la webcam mediante técnicas de reconocimiento de color o de movimiento. Emulator, en versión para Windows y Linux, puede utilizarse como una Ayuda Técnica que de forma virtual sustituya a: • Pulsador. Hace clic sobre el programa activo cuando se muestra u oculta un color. • Ratón. El puntero de la pantalla se sitúa directamente allá donde señala el cursor de color. Esta aplicación permite trabajar a distancias alejadas, pero requiere un entrenamiento, para no salirnos del campo visual de la webcam, y sólo consigue una precisión semejante a una pantalla táctil manejada con los dedos. • Joystick. El puntero se desplaza en la dirección que señalamos y se detiene al situarnos en la zona central. • Tablero de conceptos. Partiendo de una impresión de la pantalla, al señalar el papel situamos el cursor de la pantalla en la zona indicada. En todos lo casos el clic se realiza por tiempo y se precede de señales visuales y acústicas. Emular estas ayudas técnicas mediante la webcam tiene una evidente ventaja económica, así como una mayor flexibilidad en equipos, como los de los centros educativos, que son utilizados por diversos usuarios. Además los dispositivos basados en webcam tienen menos averías mecánicas, que pueden ser muy frecuentes en los dispositivos físicos.
  10. 10. 10 Una dificultad, que ha surgido de modo imprevisto, es que los usuarios no aceptan de igual modo los sistemas estándar físicos, con una mayor presencia social, que los virtuales que, además de ser menos conocidos, no proporcionan ninguna respuesta física. Tswin El editor de Tablero de conceptos ahora funciona con la webcam sin necesidad de ningún soporte físico. Basta situar la lámina frente a la webcam y señalar sus vértices para calibrarla. Permite mapear el campo de visión de la webcam, con independencia del tamaño físico que abarque, creando zonas a las que se asignan comandos. Esto convierte en interactiva cualquier superficie Funciona con tecnología de reconocimiento del color y puede tener problemas si nos separamos de la lámina, al proyectarse los movimientos 3D sobre un plano 2D. A modo de conclusión En nuestra opinión las TIC han modificado profundamente aquellos sectores, como la banca, el comercio, el ocio o el turismo, donde se ha integrado, cosa que todavía no ha ocurrido plenamente en la educación. El uso del ordenador debe ofrecer nuevas oportunidades para la educación, especialmente allí donde ésta ha conseguido menores resultados. Un caso evidente, como el propio nombre indica, es la atención a las necesidades específicas, alumnos a los que no les basta con las atenciones ordinarias. Los videojuegos nos muestran otras formas de manejar los ordenadores y la tecnología que ofrecemos facilita al profesor su integración en el aula. Otro elemento a considerar es la dificultad de algunos niños y niñas para comprender la naturaleza de la tarea a realizar. En su experiencia personal, ya sea directa o por observación en el entorno, el ordenador se maneja con el teclado o el ratón y a lo máximo con un pulsador. La virtualidad de la interacción con la webcam puede ser una dificultad añadida especialmente para aquellos que tienen un handicap cognitivo, pero por otro lado puede servir para comprender sistemas más complejos. La webcam es un recurso económico, sencillo que puede tener multiples aplicaciones, también en el aula. Como ayuda técnica formaría parte de las tecnologías invisibles que como dice Rafael Sánchez Montoya, quizás “conseguiremos en este continuo fluir evolutivo, que las TIC sean invisibles. Esto que hace unos años parecía utópico, se vislumbra en un horizonte de futuro cercano.” También afirma Bonsiepe (1999), según cita Rafael Sánchez Montoya, que el ideal de la tecnología es que se perfeccione hasta desaparecer la interfaz que le comunica con el usuario; conseguir que el espacio usuario-Tic no exista. Bibliografía: Toledo Miguel. (1977). “Parálisis Cerebral”. Editorial: SEREM Fonoll Joaquin; Alvarez, Setefilla (2007) “SiMuove entre el juego y la rehabilitación" Comunicación y pedagogía (num 219 pág 51- 54) Fonoll, Joaquin (2006) “Webcam como sistema de acceso en actividades de estimulación, psicomotricidad y ayudas técnicas “ TecnoCIIE 2006
  11. 11. 11 Àrea TIC Sánchez Montoya, R; (2006).” Capacidades visibles, tecnologías invisibles”. TECNOCIIE 2006.

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