13E054BMH - Biomehanika

Specifikacija predmeta
Naziv		Biomehanika
Akronim		13E054BMH
Studijski program		Elektrotehnika i računarstvo
Modul		modul Fizička elektronika - smer Biomedicinski i ekološki inženjering, modul Fizička elektronika - smer Biomedicinski i nuklearni inženjering, modul Fizička elektronika - smer Nanoelektronika i fotonika
Tip studija		osnovne akademske studije
Nastavnik (predavač)		prof. dr Kosta Jovanović
Nastavnik/saradnik (vežbe)		prof. dr Kosta Jovanović doc. dr Nikola Knežević
Nastavnik/saradnik (DON)		doc. dr Nikola Knežević dr Filip Bečanović
Broj ESPB		6.0	Status predmeta	izborni
Uslovljnost drugim predmetima
Ciljevi izučavanja predmeta		Upoznavanje studenata sa ključnim pojmovima i konceptima iz biomehaničke analize i simulacije ljudskih pokreta.
Ishodi učenja (stečena znanja)		Obezbeđuje olakšanu saradnju sa stručnjacima iz oblasti medicine, biologije, sporta, kao i filma i animacije. Osposobljava za razvoj i korišćenje matematičkih modela i softvera u oblasti biomehanike ljudskog kretanja i primene biomehanike u humanoidnoj robotici.
Sadržaj predmeta
Link ka stranici predmeta		https://automatika.etf.bg.ac.rs/sr/13e054bmh
Sadržaj teorijske nastave		Osnovni biomehanički modeli-kinematika, dinamika. Osnovni matematički makro-modeli mišića – veza sila-dužina-brzina-aktivacija u mišiću, frekvencijsko kodiranje. Hilov model. Muskuloskeletna geometrija. Nosivi senzori. Kvantifikacija pokreta optičkim sistemima. Inverzna kinematika i dinamika. Optimizacija kretanja. Određivanje mišićnih sila i opterećenosti zglobova. Simulacija kretanja.
Sadržaj praktične nastave		Domaći zadaci i laboratorijske bežbe sa OpenSim softverom. Grupni projektni zadatak prikupljanja podataka sa različitih senzorskih sistema (optičko hvatanje pokreta - Motion Capture, platforme sile - forceplate, elektromiografija - EMG) i obrada podataka koja podrazumeva sinhronizaciju podataka za više heterogenih izvora.
Literatura
Uchida, Thomas K., and Scott L. Delp. Biomechanics of movement: the science of sports, robotics, and rehabilitation. Mit Press, 2021. Popovic, Dejan B., and Thomas Sinkjaer. Control of movement for the physically disabled: control for rehabilitation technology. Springer, 2000. Winter, David A. Biomechanics and motor control of human movement. John Wiley & Sons, 2009. Burdet, Etienne, David W. Franklin, and Theodore E. Milner. Human robotics: neuromechanics and motor control. MIT press, 2013.
Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
Predavanja	Vežbe	DON	Studijski i istraživački rad	Ostali časovi
3	1	1
Metode izvođenja nastave		Predavanja, vežbe, laboratorijske vežbe na računaru, konsultacije.
Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
Predispitne obaveze		Poena	Završni ispit	Poena
Aktivnosti u toku predavanja			Pismeni ispit	20
Praktična nastava		20	Usmeni ispit	10
Projekti
Kolokvijumi
Seminari		50