- Nazwa przedmiotu:
- Aparatura biomechaniczna
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Danuta Jasińska-Choromańska, prof. nzw. PW
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2021/2022
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin bezpośrednich – 35 godz.
• wykład 15 godz.,
• ćwiczenia w laboratorium 15 godz,
• konsultacje – 3 godz.
• egzamin – 2 godz.
2) Praca własna studenta: godz., w tym: 72 godz.
• przygotowanie do zajęć laboratoryjnych 10 godz.
• zapoznanie z literaturą 15 godz.,
• opracowanie koncepcji wykonanie obliczeń i dokumentacji konstrukcyjnej 27 godz.
• przygotowanie sprawozdań z laboratorium 10 godz.
• przygotowanie do egzaminu -10 godz.
RAZEM 107 godzin = 4 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,5 punktu ECTS - liczba godzin bezpośrednich – 35 godz.
• wykład 15 godz.,
• ćwiczenia w laboratorium 15 godz,
• konsultacje – 3 godz.
• egzamin – 2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1,5 punktu ECTS – 35 godz. , w tym:
• przygotowanie do zajęć laboratoryjnych 10 godz
• przygotowanie sprawozdań z laboratorium 10 godz.
• ćwiczenia w laboratorium 15 godz
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wiadomości z przedmiotów: mechanika, podstawy konstrukcji urzadzeń mechatronicznych, podstawy użytkowania komputerów i oprogramowania wspomagającego projektowanie w zakresie modelowania, symulacji oraz projektowania przestrzennego.
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- Umiejętność projektowania urządzeń biomechatronicznych nowej generacji
- Treści kształcenia:
- W: Zasady biomechaniki (mechanika – medycyna), ogólne zagadnienia dotyczące budowy przykładowych urządzeń, wymagań i ich projektowania (kliniczne, konstrukcyjne, funkcjonalne, biologiczne, materiałowe, itp.), przedstawienie możliwości wykorzystania aparatu modelowania i symulacji w projektowaniu tych urządzeń; Przedstawienie problematyki i zasad projektowania urządzeń stabilizujących odłamy kostne. Stabilizatory wewnętrzne, zewnętrzne i stabilizacja śródszpikowa w leczeniu złamań kości długich i stawów (człowiek i zwierzęta); Protezy i endoprotezy stawów i kończyn; Pozycjonery, piły, wiertarki; Laparoskopy i endoskopy; Manipulatory chirurgiczne.
L: Analiza obciążeń i naprężeń w stabilizacji zewnętrznej – modelowanie komputerowe i weryfikacja doświadczalna; Weryfikacja kliniczna funkcjonowania stabilizatorów zewnętrznych w Szpitalu w Otwocku; Analiza i modelowanie kinematyki stawów ludzkich na przykładzie stawu kolanowego - modelowanie komputerowe i weryfikacja doświadczalna; Modelowanie i badania właściwości mechanicznych kości - modelowanie komputerowe i weryfikacja doświadczalna; Analiza i ocena aparatu ruchu człowieka (metody i urządzenia) – Pracownia analizy chodu CZD w Międzylesiu.
P: Analiza warunków pracy wybranego zespołu lub całego urządzenia biomechanicznego, postulatów klinicznych oraz opracowanie założeń konstrukcyjnych; komputerowe modelowanie i symulacja warunków pracy zespołu lub całego urządzenia biomechanicznego;
Badania modeli fizycznych głównych węzłów konstrukcyjnych zespołu lub całego urządzenia biomechanicznego; Opracowanie gotowego projektu wykorzystując nowoczesne oprogramowanie wspomagające projektowanie takie jak: Inventor, Working 2D i 3D, Adams, Solid Edge, ProEngineer, itd.
- Metody oceny:
- Zaliczenie na podstawie:
- oceny aktywności w czasie wykładu
- oceny z projektu
- oceny z laboratorium
- oceny z egzaminu ustnego
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. Biomechanika i inżynieria rehabilitacyjna, tom. 5 Biocybernetyki i inżynierii biomedycznej 2000, AOW Exit, Warszawa 2004
2. Biomechanika inżynierska, OW PWrocławskiej, 1997
3. Biomechanics of the knee, Paul G.J. Maquet, Sringer Verlag, Berlin, 1984
4. Modelowanie i symulacja w projektowaniu jednostronnych zewnętrznych stabilizatorów ortopedycznych, D. Jasińska-Choromańska, OW PW Warszawa, 2001
5. Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych, WNT, Warszawa, 1996
6. Inventor Series, materiały firmy Autodesk
7. Working 2D, Adams, Solid Edge, ProEngineer, 3D Studio Max - materiały firmowe
- Witryna www przedmiotu:
- dostępna na stornie www. mikromechanika.pl
- Uwagi:
- Ostatnia aktualizacja: 23.06.2014r.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka ABI1_W01
- Ma wiedzę na temat konstrukcji sprzętu biomechatronicznego
Weryfikacja: Zdanie egzaminu, projekt.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W06, K_W12, K_W17
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka ABI1_U01
- Potrafi zaprojektować wybrany zespół i urządzenie biomechatroniczne
Weryfikacja: Zaliczenie ćwiczen laboratoryjnych i projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U26, K_U03, K_U05, K_U14, K_U19, K_U22, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UO, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK, I.P6S_UU, I.P6S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka ABI1_K01
- Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych i projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KR