Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Wprowadzenie do biomechaniki
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Cezary Rzymkowski, prof. dr hab. inż. Krzysztof Kędzior
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
NK717
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: <br>a) wykłady – 30 godz., <br>b) laboratoria – 15 godz., <br>c) konsultacje – 5 godz. <br><br>2. Praca własna studenta – 25 godzin, w tym: <br>a) 15 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych (analiza literatury), <br>b) 10 godz. – przygotowywanie się do kolokwium zaliczeniowego.<br><br>Razem - 75 godz. = 3 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: <br>a) wykłady- 30 godz.,<br>b) laboratoria – 15 godz.,<br>c) konsultacje – 5 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0,6 punktu ECTS - udział w laboratoriach - 15 godzin.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład450h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium225h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zalecane prerekwizyty: Mechanika I, Mechanika II
Limit liczby studentów:
50
Cel przedmiotu:
Nauczenie sposobu teoretycznego i doświadczalnego analizowania złożonych układów i procesów biologicznych metodami inżynierskimi stosowanymi w teorii maszyn i dynamice układów.
Treści kształcenia:
<b>Wykład:</b><br> - Zarys historii biomechaniki. <br> - Elementy anatomii człowieka.<br> - Analiza biomechaniczna układu ruchu człowieka (ujęcie systemowe). <br> - Budowa, działanie, źródła energetyczne, praca, moc i sprawność mięśni szkieletowych. <br> - Sterowanie mięśniami szkieletowymi. <br> - Biomechanika tkanki kostnej; adaptacja funkcjonalna kości. <br> - Elektromiografia (emg). <br> - Współdziałanie mięśni. <br> - Zarys modelowania i symulacji komputerowa układu ruchu człowieka dla potrzeb ergonomii, medycyny i sportu. <br> - Elementy biomechaniki pracy -- projektowanie i ergonomia, ocena stanowisk pracy, biomechanika zderzeń, ocena i symulacja skutków wypadków drogowych. <br> - 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. <br> <b>Laboratorium:</b><br> Miernictwo biomechanicznych parametrów ruchu człowieka (sił, momentów, przemieszczeń, emg, ...) za pomocą specjalistycznej aparatury; podstawy metod analizy i opracowania wyników.
Metody oceny:
Kolokwium zaliczeniowe.
Egzamin:
nie
Literatura:
<b>Literatura podstawowa i uzupełniająca:</b><br> 1. Kędzior K.: Wybrane zagadnienia biomechaniki ruchu człowieka. W: A. Morecki, J. Knapczyk, K. Kędzior, Teoria Mechanizmów i Manipulatorów, WNT, Warszawa 2002, 501-587.<br> 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.<br> 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.<br> 4. Gedliczka A.: Atlas Miar Człowieka – Dane do projektowania i oceny ergonomicznej. Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 2001.<br> 5. Koradecka D. (red.): Nauka o pracy – bezpieczeństwo, higiena, ergonomia, t.3 – Czynniki antropometryczne i biomechaniczne. Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 2000.<br> 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).
Witryna www przedmiotu:
http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów)
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt NK717_W1
Student ma podstawową wiedzę z zakresu historii biomechaniki na tle historii rozwoju nauki, ze szczególnym uwzględnieniem jej interdyscyplinarnego charakteru i wspólczesnego znaczenia
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W17, AiR1_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W08, T1A_W05
Efekt 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).
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W04, AiR1_W05, AiR1_W08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt NK717_W3
Student ma podstawową wiedzę o zasadach modelowania matematycznego i symulacji komputerowej układu ruchu człowieka.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt NK717_W4
Student ma wiedzę w zakresie zasad rejestracji, przetwarzania i interpretacji sygnałów biologicznych w dziedzinach czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W08, AiR1_W12
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W01, T1A_W03, T1A_W04
Efekt NK717_W5
Student ma wiedzę w zakresie zasad działania i zastosowania urządzeń do zapewniania bezpieczeństwa biernego i czynnego użytkowników pojazdów samochodowych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W17
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W08

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 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.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U01, AiR1_U05, AiR1_U09, AiR1_U20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U05
Efekt 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.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U05, AiR1_U07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U16
Efekt NK717_U3
Student umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U01, AiR1_U05, AiR1_U09, AiR1_U19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11
Efekt 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).
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt NK717_K1
Student rozumie i odczuwa potrzebę krzewienia w społeczeństwie zasad zdrowego trybu życia, BHP i bezpieczeństwa w ruchu drogowym.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_K02, AiR1_K06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02, T1A_K07