Fakulta biomedicínského inženýrství, ČVUT v Praze, nám. Sítná 3105, 272 01 Kladno
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Podpořeno projektem – OP VK CZ.1.07./2.2.00/15.0415
Závěrečný seminář k projektu OPVK dne 17. ledna 2013 ČVUT FBMI v Kladně
Vyhodnocování pohybu, č.2 - Tvorba experimentálních úloh a původní dokumentace
Patrik KutílekKPO FBMI ČVUT
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Cíle klíčové aktivity
• nové laboratorní úlohy• zpracované metodické listy s výsledky pro
pedagogy a návody pro studenty• výkladový slovník ČA a AČ• speciální skripta=> využití existujících přístrojů a podkladů pro
dosažení zvýšení kvality praktické výuky předmětu Biomechanika a biomateriály
2
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Přístrojové vybavení pro praktickou výuku
Původní přístrojové vybavení pro praktickou výuku v Laboratoři biomechaniky (FRVŠ A/a/2433/2010):•Laboratorní výukový systém Ulab CMA•MoCap systém Lukotronic•MoCap systém Xsens•Tenzometrický systém eDaq lite•Robotická 6DOF paže•Stabilometrické plošiny Nintendo,….
3
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Přístrojové vybavení pro praktickou výuku
Přístrojové vybavení v souladu s požadavky praxe• Biomechanika pohybového aparátu,• Ortopedická biomechanika,• Biomechanika biomateriálů, …
doplnění přístrojového vybavení a vytvoření nových úloh (OP VK CZ.1.07./2.2.00/15.0415)
4
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Hlavní realizované výstupy
5
• Nové laboratorní úlohy• Výkladový slovník ČA a AČ• speciální skripta:Kutílek, P., Žižka, A. Vybrané kapitoly z
experimentální biomechaniky. 1. Vydání. Česká technika – nakladatelství ČVUT:
Praha, 2012., 149 s.
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Úloha: Měření sil pod chodidly na odrazové desce
6
Základní analýza naměřených hodnot velikosti celkové sily pod chodidly a určení impulsu síly, rychlosti při odrazu, výšky skoku,... Z grafu závislosti velikosti síly na čase lze studovat chování probanda při skoku.
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10
čas
síla
Skok snozmo bez zateze Skok 1 noha bez zateze Skok snozmo s zatezi
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Úloha: Měření krouticího momentu
7
Určení velikosti sil vytvářených svaly pro vytvoření měřeného kroutícího momentu.Zjištění krouticího momentu přenášeného částí protézy.
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Úloha: Měření kinematiky a dynamiky pohybu pomocí akcelerometru
8
Určení maximálních úhlových hodnot rozsahů pohybu částí horní končetiny (lokte a ramene) popř. dolní končetiny pomocí akcelerometrů.Určení velikosti sil při nárazu části těla na překážku pomocí akcelerometrů.
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Úloha: Měření kinematiky a dynamiky pohybu pomocí ultrazvukového radaru
9
Určení translační rychlosti a zrychlení vybraného segmentu těla, a těla jako celku ultrazvukovým systémem.Měření dynamiky probanda v prostoru pomocí ultrazvukového radaru, určení kinetické energie pohybu.
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Úloha: Analýza pohybu a stupňů volnosti robotické paže
10
Určení počtu DoF myoelektrické robotické paže a počtu DoF paže probanda. Porovnání pohybových možností.Určení velikosti sil (momentů), má-li se paže udržet v upažení. Ověření řízení robotické paže SEMG. signálem.
II. III.
I.
IV.
110 180 95 150
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Úloha: Měření zatížení protéz dolních končetin tenzometrickou soupravou
11
Určení velikosti deformace a napětí částí protetické náhrady zatížené na tlak a ohyb pro různé velikosti zatěžujících sil a momentů. Nalezení velikosti tuhosti resp. modulu elasticity pro vybrané materiály protetických náhrad.
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik
Naplnění cílů• Nové laboratorní úlohy=> V souladu s praxí se studenti seznamují s
přístrojovou technikou a principy měření• Speciální skripta=> Zaměřeny na vybrané oblasti měření a výpočtů
z praxe.• Výkladový slovník ČA a AČ=> Zaměřen na terminologii z praxe
12
Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik 13
Děkuji Vám za Vaší pozornost.