Disciplina

Área

Área Científica de Controlo, Automação e Informática Industrial > Controlo, Automação e Robótica

Activa nos planos curriculares

Mestrado em Tecnologias Biomédicas > Mestrado em Tecnologias Biomédicas > 2º Ciclo > Biomecatrónica

Nível

A metodologia de ensino consiste na transmissão de conceitos teóricos através de aulas teóricas e práticas e de conceitos práticos através da execução de trabalhos experimentais nos laboratórios de movimento e de robótica. O método de avaliação escolhido considera a participação do aluno ao longo do semestre (10%) e a realização de um projecto experimental (40%) com entrega de relatório final (50%).

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

126.0 h/semestre

Objectivos

Dotar os alunos com os conhecimentos necessários para a análise biomecânica e projecto mecatrónico de dispositivos robóticos para apoio à locomoção e à manipulação em indivíduos com e sem patologias.

Programa

1. Introdução à Biomecatrónica. 2. Bioinspiração e Biomimetismo no projecto de Sistemas Robóticos Exoesqueléticos. 3. Cinemática e cinética multicorpo aplicada ao sistema músculo-esquelético humano. 4. Dinâmica inversa do sistema musculoesquelético e redundância muscular. 5. Instrumentos de medição antropométrica. 6. Técnicas de aquisição e reconstrução 3D do movimento humano em laboratório de marcha. 7. Análise de resultados com aplicação ao diagnostico clinico e à avaliação pré- e pós-operatória. 8. Compatibilidade cinemática e dinâmica entre o humano e sistemas robóticos em exoesqueleto. 9. Interacção física e cognitiva Humano-robô. 10. Sensores e actuadores em Biomecatrónica. 11. Controlo automático de sistemas robóticos com interacção física com o Humano. 12. Controlo de posição de sistemas em exoesqueleto para reabilitação. 13. Controlo de força e de impedância variável de sistemas em exoesqueleto para manipulação e locomoção. 14. Aplicações na correcção de patologias ao nível do aparelho locomotor: articulação do tornozelo, joelho e anca. 15. Aplicações na correcção de patologias ao nível do aparelho manipulador: ombro, cotovelo e mão.

Metodologia de avaliação

A metodologia de ensino consiste na transmissão de conceitos teóricos através de aulas teóricas e práticas e de conceitos práticos através da execução de trabalhos experimentais nos laboratórios de movimento e de robótica. O método de avaliação escolhido considera a participação do aluno ao longo do semestre (10%) e a realização de um projecto experimental (40%) com entrega de relatório final (50%).

Bibliografia

Principal

"Biomechanics and Motor Control of Human Movement"

D. Winter

1990

John Wiley and Sons, Toronto, Canada


"Mechatronics: A Foundation Course"

C. de Silva

2010

CRC Press


"Wearable Robots: Biomechatronic Exoskeletons"

J.L. Pons

2008

Wiley


"Basic Biomechanics"

S. Hall

1995

Mosby


"Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems: The Real-Time Challenge"

G. Jalón e E. Bayo

1994

Springer-Verlag, New York