Efeitos da interação de crianças com Transtorno do Espectro Autista (TEA) e um novo robô móvel socialmente assistivo dotado de jogos sérios para melhoria de habilidades cognitivas e sociais

dc.contributor.advisor1Bastos Filho, Teodiano Freire
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000211852773
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3761585497791105
dc.contributor.authorSouza, Josiany Carlos de
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000167770227
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1856469122580933
dc.contributor.referee1Caldeira, Eliete Maria de Oliveira
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3742-0952
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8508979665054143
dc.contributor.referee2Goulart, Christiane Mara
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4708650072527658
dc.date.accessioned2024-05-30T00:53:59Z
dc.date.available2024-05-30T00:53:59Z
dc.date.issued2022-03-18
dc.description.abstractAutism Spectrum Disorder (ASD) consists of neurodevelopmental disorders characterized by difficulties in social communication, verbal or non-verbal, and social interaction, in addition to repetitive and restricted patterns of behaviors, interests and activities. According to the World Health Organization (WHO), the worldwide prevalence comprises 1 case for every 160 children, whereas data from the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) indicate 1 case for 44 children in the United States. Individuals with ASD have difficulty interpreting emotions, expressing feelings and having social participation. To help the evolution of their cognitive and social skills, assistive technology-based interventions have been used, especially those based on social robots. Thus, the objectives of this work were to analyze the interactions of 11 children with ASD assisted by AMAES/Vitória (Brazil) and APAE/Vila Velha (Brazil) and a new mobile robot, termed MARIA T21 (Mobile Autonomous Robot for Interaction with Autistics and Trisomy 21), which is able to project serious games to stimulate the development of attention, memory, cognitive flexibility, psychomotor aspects and social interaction of these children. To analyze the children's development, three metrics were used: 1) Attention Test by Cancellation; 2) Trials Test for Preschoolers; 3) Psychomotor Battery of Fonseca. Additionally, an image acquisition software OpenPose, to capture data from a camera, and a laser distance sensor (LiDAR), were used to control the games and record the child's location during the interaction with the robot. Interviews with parents and guardians of the participants, as well as a psychologist who works with some of them, were conducted to identify changes in behavior after the end of the protocol. Additionally, two international quantitative scales were applied: Goal Attainment Scaling (GAS), which makes it possible to analyze the success of the child-robot interaction; and System Usability Scale (SUS), with which the robot usability can be measured and classified as an interactive tool for children with ASD. The results obtained show that after completing the sessions, some children achieved better performance in the tests that assessed attention, cognitive flexibility and psychomotor aspects. Moreover, several parents and guardians, as well as the psychologist interviewed, noticed positive changes in children's behavior. The graphics generated from LiDAR showed moments of interaction in which the children positioned themselves in areas closest to the robot (indicating more sociability), as well as greater control of their movements during the protocol (indicating better motor control). The GAS data from the first and last sessions indicated that most children showed improvement in interaction with both the robot and the mediator, as well as a better ingame performance. Data from SUS demonstrated a positive view of professionals and parents in relation to the robot. Taken together, these data highlight the benefits of a robot-based intervention for children with ASD, and the potential of the robot MARIA T21 as a therapeutic tool for these children.
dc.description.resumoO Transtorno do Espectro Autista (TEA) consiste em distúrbios do neurodesenvolvimento caracterizados por dificuldades na comunicação social, verbal ou não verbal, e interação social, além de padrões repetitivos e restritos de comportamentos, interesses e atividades. Conforme a Organização Mundial da Saúde (OMS) a prevalência mundial compreende 1 caso a cada 160 crianças, enquanto dados recentes do Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos indicam 1 caso para 44 crianças. Indivíduos com TEA apresentam dificuldade em interpretar emoções, expressar sentimentos e ter participação social. Com intuito de auxiliar a evolução de suas habilidades cognitivas e sociais, as intervenções baseadas em tecnologias assistivas têm sido utilizadas, especialmente, as baseadas em robôs socialmente assistivos. Assim, os objetivos deste trabalho foram analisar as interações de 11 crianças com TEA (assistidas pela AMAES/Vitória-ES e APAE/Vila Velha-ES) e um novo robô móvel construído na Ufes, denominado MARIA T21 (acrônimo em inglês para Mobile Autonomous Robot for Interaction with Autistics and Trisomy 21), o qual possui a capacidade de projetar jogos sérios para estimular o desenvolvimento da atenção, memória, flexibilidade cognitiva, aspectos psicomotores e interação social dessas crianças. Para analisar o desenvolvimento das crianças foram utilizadas três métricas: 1) Testes de Atenção por Cancelamento; 2) Teste de Trilhas para Pré-Escolares; 3) Bateria Psicomotora de Fonseca. Adicionalmente, um software de captura de imagens “OpenPose”, que processa dados de uma câmera de vídeo, e um sensor de distância baseado em laser “LiDAR”, foram utilizados para controlar os jogos e registrar a localização da criança durante a interação com o robô. Entrevistas com os pais e responsáveis pelos participantes, e também com uma psicóloga que atende parte deles, permitiu identificar mudanças de comportamento após o fim do protocolo. Para quantificar a melhoria do desempenho dessas crianças, foram aplicadas duas escalas internacionais quantitativas: a Escala de Alcance de Metas (do inglês Goal Attainment Scaling - GAS), que possibilita analisar o sucesso da interação da criança-robô, e a Escala de Usabilidade de Sistemas (do inglês System Usability Scale - SUS), com a qual se pode medir e classificar a usabilidade da plataforma como ferramenta interativa para crianças com TEA. Os resultados obtidos mostram que, após concluir as sessões, algumas crianças alcançaram um melhor desempenho nos testes que avaliam atenção, flexibilidade cognitiva e aspectos psicomotores. Ademais, diversos pais e responsáveis, bem como a psicóloga entrevistada, notaram mudanças positivas no comportamento das crianças. Os gráficos gerados a partir do sensor LiDAR evidenciaram momentos de interação em que as crianças se posicionaram em zonas mais próximas ao robô (o que revela uma melhoria em sua sociabilidade), bem como um maior controle de seus movimentos no decorrer do protocolo (revelando melhor controle motor). Os dados da escala GAS da primeira e última sessão também indicam que a maioria das crianças obteve uma melhoria na interação tanto com o robô quanto com o mediador, bem como em seu desempenho nos jogos. Por outro lado, os dados da escala SUS demonstram a visão positiva dos profissionais e dos pais em relação ao robô MARIA T21. Tomados em conjunto, esses dados evidenciam os benefícios da intervenção realizada e o potencial do robô MARIA T21 como ferramenta terapêutica para essas crianças com TEA.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16187
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectAutismo
dc.subjectTEA
dc.subjectJogos sérios
dc.subjectRobô móvel
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleEfeitos da interação de crianças com Transtorno do Espectro Autista (TEA) e um novo robô móvel socialmente assistivo dotado de jogos sérios para melhoria de habilidades cognitivas e sociais
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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