Juguetes inteligentes para detección precoz de problemas de desarrollo

La UPM coordina el proyecto EDUCERE que persigue el desarrollo de juguetes que, mediante la interacción natural, ayuden a diagnosticar precozmente trastornos del desarrollo en niños.

12.12.2016

La Universidad Politécnica de Madrid coordina el Proyecto EDUCERE (Ecosistema de Detección Ubicua, atenCión y Estimulación tempRana para niños con trastornos del dEsarrollo, https://educeremus.wordpress.com) para la detección precoz de problemas de desarrollo en los niños y niñas, mediante la interacción natural de estos con los juguetes y otros objetos cotidianos de su entorno. Este proyecto está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, dentro del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016 Orientado a los Retos de la Sociedad.

El proyecto es multidisciplinar  y en él colaboran miembros del grupo de “Sistemas Telemáticos para la Sociedad de la Información y el Conocimiento” de la UPM (T>SIC), la Universidad de Alcalá de Henares (UAH), la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Colegio Cardenal Cisneros de Alcalá de Henares. La UPM y la UAH se ocupan del desarrollo tecnológico, la UAH aporta además fisioterapeutas, la UAM psicólogos y pedagogos y el Colegio Cardenal Cisneros expertos en educación especial.

Los juguetes desarrollados han sido una torre de cubos, un sonajero, un juego de clavijas y una pelota. Se han hecho casi cien pruebas con niños y niñas de escuelas infantiles. Los más probados son la torre de cubos y el juego de las clavijas, sobre los que ya se está tramitando una patente. La idea es que los juguetes diseñados sean de tecnología de bajo coste, de ahí que la torre de los cubos se haya realizado utilizando una impresora 3D.

En  los cubos se han instalado sensores que miden el tiempo en movimiento, la velocidad y aceleración máxima alcanzadas y las agitaciones producidas al mover los cubos cuando se hace la torre. El análisis de estos datos, sumado a la observación -mediante la grabación de vídeos en el tiempo de juego- permite a los expertos determinar la posibilidad de que exista algún tipo de problema o dificultad motriz en los niños y niñas y contrastarlo con los datos medidos.

La realización de la torre de cubos se ha utilizado para observar alteraciones del desarrollo motriz de los niños de entre 2 y 3 años relacionadas con la coordinación, manipulación de psicomotricidad fina, coordinación viso-manual, precisión o tipo de pinza en el agarre, que pueden ser primeros síntomas de otros problemas de desarrollo de tipo sensorial o  cognitivo. El resto de juguetes también se está analizando para diferentes edades. El sonajero se utiliza para niños de 0 a 1 año e incluye sensores relacionados con la presión y la aceleración; el juego de las clavijas está prescrito los de 4 y 5 años, que deben ser capaces de mover las clavijas de una posición a otra, y la pelota se considera más idónea para niños de entre 5 y 6 años. En todos los casos se trata de juguetes que se utilizan en las escalas estandarizadas de cualquier consulta psicopedagógica para evaluar el desarrollo del niño, pero que también son muy habituales en cualquier entorno de juego, como la escuela infantil, un parque o la propia casa.

El grupo de la UPM, coordinado por Miguel Ángel Valero Duboy, ha sido el encargado de realizar la interfaz segura de captura de datos que permite al terapeuta, mediante una tableta Android, gestionar los distintos experimentos realizados con los juguetes, recogiendo los datos enviados por los sensores que tienen instalados (reloj, acelerómetro, presión de contacto) y enviarlos a un servidor para su proceso posterior. Además, este grupo ha desarrollado la aplicación segura en el servidor en la que se consolidan todos los datos recogidos, se realiza el oportuno análisis  matemático de éstos para la distinción entre una evolución normal y una evolución anómala y se muestran los resultados tanto individuales como estadísticos, atendiendo a distintos  criterios de selección.  

El proyecto supone un ejemplo de buena práctica en cuanto a la atención prestada a los asuntos de privacidad, que se ha integrado desde la fase de diseño de los juguetes. Se ha llevado a cabo un análisis de impacto en la privacidad, asegurando que se hace un manejo adecuado de la información sensible referente a los niños. Se ha contado con la aprobación de los comités de ética de las Universidades y con el consentimiento informado de los padres. El objetivo final de esta actuación será incorporar los resultados obtenidos al historial clínico del niño, conforme a los estándares internacionales definidos en la arquitectura clínica de documentos CDA (Clinical Document Architecture) de HL7, con objeto de facilitar su uso posterior en un entorno de interoperabilidad.

En este momento la investigación se está llevando a cabo en 3 escuelas infantiles (1 en Alcalá de Henares y 2 en Madrid) y en un Centro de Atención Temprana para menores con Discapacidad de Alcalá de Henares, con alrededor de 100 niños de edades comprendidas entre los 2 y los 6 años. El proyecto está muy avanzado y al final del mismo se pretende crear un sistema experto que, mediante la información proporcionada por estos juguetes inteligentes, ayude en casa o en la escuela infantil a detectar alertas sobre posibles comportamientos anómalos, a la vez que permita al especialista avanzar en la búsqueda de un diagnóstico precoz.