- Name of course:
- Wprowadzenie do biomechaniki
- Coordinator of course:
- dr hab. inż. Cezary Rzymkowski, prof. dr hab. inż. Krzysztof Kędzior
- Type of course:
- Elective
- Level of education:
- First cycle studies
- Programme:
- Mechanika i Projektowanie Maszyn
- Group of courses:
- Specjalnosciowe
- Code of course:
- ML.NK717
- Nominal semester:
- 5 / AY 2018/2019
- Number of ECTS credits:
- 3
- Number of hours of student’s work to achieve learning outcomes:
- 1. Liczba godzin kontaktowych: 50, w tym:
a) wykłady – 30 godz.,
b) laboratoria – 15 godz.,
c) konsultacje – 5 godz.
2. Praca własna studenta – 25 godzin, w tym:
a) 15 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych (analiza literatury),
b) 10 godz. – przygotowywanie się do kolokwium zaliczeniowego.
Razem - 75 godz. = 3 punkty ECTS.
- Number of ECTS credits on the course with direct participation of academic teacher:
- 2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 50, w tym:
a) wykłady- 30 godz.,
b) laboratoria – 15 godz.,
c) konsultacje – 5 godz.
- Language of course:
- polish
- Number of ECTS credits on practical activities on the course:
- 0,6 punktu ECTS - udział w laboratoriach - 15 godzin.
- Form of didactic studies and number of hours per semester:
-
- Lecture30h
- Exercise type of course0h
- Laboratory15h
- Project type of course0h
- Computer lessons0h
- Preliminary requirements:
- Posiadanie wiedzy i umiejętności z przedmiotów : "Mechanika I", "Mechanika II".
- Limit of students:
- 50
- Purpose of course:
- Nauczenie sposobu teoretycznego i doświadczalnego analizowania złożonych układów i procesów biologicznych metodami inżynierskimi stosowanymi w teorii maszyn i dynamice układów.
- Contents of education:
- Wykład:
1. Zarys historii biomechaniki.
2. Elementy anatomii człowieka.
3. Analiza biomechaniczna układu ruchu człowieka (ujęcie systemowe).
4. Budowa, działanie, źródła energetyczne, praca, moc i sprawność mięśni szkieletowych.
5. Sterowanie mięśniami szkieletowymi.
6. Biomechanika tkanki kostnej; adaptacja funkcjonalna kości.
7. Elektromiografia (emg).
8. Współdziałanie mięśni.
9. Zarys modelowania i symulacji komputerowa układu ruchu człowieka dla potrzeb ergonomii, medycyny i sportu.
10. Elementy biomechaniki pracy -- projektowanie i ergonomia, ocena stanowisk pracy, biomechanika zderzeń, ocena i symulacja skutków wypadków drogowych.
11. Zastosowanie zasad modelowania matematycznego, optymalizacji i teorii sterowania do badania złożonych układów biologicznych, szczególnie w aspekcie wykorzystania wynikających z nich inspiracji do budowy robotów i manipulatorów.
Laboratorium:
Miernictwo biomechanicznych parametrów ruchu człowieka (sił, momentów, przemieszczeń, emg, ...) za pomocą specjalistycznej aparatury; podstawy metod analizy i opracowania wyników.
- Methods of evaluation:
- Kolokwium zaliczeniowe.
- Exam:
- no
- Literature:
- Literatura podstawowa i uzupełniająca:
1. Kędzior K.: Wybrane zagadnienia biomechaniki ruchu człowieka. W: A. Morecki, J. Knapczyk, K. Kędzior, Teoria Mechanizmów i Manipulatorów, WNT, Warszawa 2002, 501-587.
2. Będziński R., Kędzior K., Kiwerski J., Morecki A., Skalski K, Wall A., Wit A. (red.): Biomechanika i Inżynieria Rehabilitacyjna. W: M. Nałęcz, Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, t.5, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2004.
3. Kędzior K., Roman-Liu D.: Wybrane Zagadnienia Biomechaniki Pracy. W: Koradecka D. (red.), Bezpieczeństwo Pracy i Ergonomia, Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 1997, 1.1, 119-147.
4. Gedliczka A.: Atlas Miar Człowieka – Dane do projektowania i oceny ergonomicznej. Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 2001.
5. Koradecka D. (red.): Nauka o pracy – bezpieczeństwo, higiena, ergonomia, t.3 – Czynniki antropometryczne i biomechaniczne. Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 2000.
6. Nigg B.M., Herzog W.: Biomechanics of the Musculo – skeletal System. John Wiley and Sons Ltd, 2007 (third edition).- Nordin M.,Frankel V.H. (eds): Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System.Lippincott Williams and Wilkins 2001 (third edition).
- Website of the course:
- http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów)
- Notes:
Effects of education
General academic profile - knowledge
- Effect ML.NK717_W1
- Student ma podstawową wiedzę z zakresu historii biomechaniki na tle historii rozwoju nauki, ze szczególnym uwzględnieniem jej interdyscyplinarnego charakteru i współczesnego znaczenia.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_W02
Area of study related learning outcomes:
T1A_W02, T1A_W03
- Effect ML.NK717_W2
- Student ma podstawową wiedzę o budowie i działaniu układu ruchu człowieka jako systemu biomechanicznego (budowa układu mięśniowo – szkieletowego, sterowanie za pomocą centralnego układu nerwowego, energetyka układu ruchu).
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_W02
Area of study related learning outcomes:
T1A_W02, T1A_W03
- Effect ML.NK717_W3
- Student ma podstawową wiedzę o zasadach modelowania matematycznego i symulacji komputerowej układu ruchu człowieka.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_W05
Area of study related learning outcomes:
T1A_W03, T1A_W04
- Effect ML.NK717_W4
- Student ma wiedzę w zakresie zasad rejestracji, przetwarzania i interpretacji sygnałów biologicznych w dziedzinach czasu i częstotliwości.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_W07
Area of study related learning outcomes:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W06, T1A_W07
- Effect ML.NK717_W5
- Ma wiedzę w zakresie zasad działania i zastosowania urządzeń do zapewniania bezpieczeństwa biernego i czynnego użytkowników pojazdów samochodowych.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_W02, MiBM1_W10
Area of study related learning outcomes:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W08
General academic profile - skils
- Effect ML.NK717_U1
- Student umie stosować metody modelowania matematycznego i symulacji komputerowej do obliczania sił rozwijanych przez mięśnie szkieletowe i sił reakcji w głównych stawach człowieka wywołanych obciążeniami występującymi w życiu codziennym, w trakcie pracy fizycznej, podczas ćwiczeń fizycznych.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_U09, MiBM1_U15
Area of study related learning outcomes:
T1A_U09, T1A_U10, T1A_U14, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15
- Effect ML.NK717_U2
- Student umie oszacować wartości sił o charakterze udarowym działających na ciało człowieka (i ich skutki dla życia i zdrowia) pojawiających się w trakcie wypadku drogowego i/lub wypadku przy pracy.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_U09, MiBM1_U15, MiBM1_U17
Area of study related learning outcomes:
T1A_U09, T1A_U10, T1A_U14, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13
- Effect ML.NK717_U3
- Student umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_U08, MiBM1_U11
Area of study related learning outcomes:
T1A_U08, T1A_U13, T1A_U10, T1A_U14
- Effect ML.NK717_U4
- Student umie stosować nowoczesne metody (aparatura, oprogramowanie) do pomiaru (za zgodą Komisji Etycznej) biomechanicznych parametrów ruchu ciała człowieka (siły, momenty sił, przemieszczenia, elektromiogramy).
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_U08
Area of study related learning outcomes:
T1A_U08, T1A_U13
General academic profile - social competences
- Effect ML.NK717_K1
- Student rozumie i odczuwa potrzebę krzewienia w społeczeństwie zasad zdrowego trybu życia, BHP i bezpieczeństwa w ruchu drogowym.
Verification: Kolokwium zaliczeniowe (test).
Field of study related learning outcomes:
MiBM1_K02, MiBM1_K07
Area of study related learning outcomes:
T1A_K02, T1A_K07