93927 - MUSCULO-SKELETAL MODELING AND CONTROL

Anno Accademico 2021/2022

  • Docente: Rita Stagni
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: ING-IND/34
  • Lingua di insegnamento: Inglese
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Cesena
  • Corso: Laurea Magistrale in Biomedical engineering (cod. 9266)

    Valido anche per Laurea Magistrale in Biomedical engineering (cod. 9266)

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo scopo del corso è di fornire allo studente le conoscenze fondamentali per l’analisi e la caratterizzazione del controllo motorio del sistema muscolo-scheletrico in-silico e in-vivo. Lo studente comprenderà la complessa struttura del controllo motorio, acquisirà familiarità con i diversi metodi sperimentali e di analisi proposti per la caratterizzazione in-vivo, e con la simulazione e analysis attraverso l’utilizzo di modelli muscolo-skeletrici multiscala.

Contenuti

I contenuti del corso integrano, tramite la coordinazione con i docenti responsabili, quelli dei corsi di SPORT BIOMECHANICS e di AGEING AND REHABILITATION ENGINEERING

Nozioni introduttive:

- Richiami di anatomia e fisiologia del sistema neuro-muscolo scheletrico

- Fondamenti di Controllo Motorio: variabilità, complessità ed automaticità nello sviluppo tipico e in condizioni patologiche

Modellazione per la simulazione in-silico del controllo motorio:

  • Richiami di meccanica di sistemi multilink
  • Modello parametrico del muscolo e criteri di ottimizzazione
  • Modelli muscolo-scheletrici computazionali per la simulazione del controllo motorio
  • Esercitazioni di laboratorio: Simulazione dell’effetto di alterazioni funzionali e anatomiche; Influenza dei criteri di modellazione sulla simulazione

    Metodi sperimentali per la valutazione del controllo motorio in-vivo:

  • Richiami di strumentazione e metodi per la quantificazione del movimento in laboratorio e in condizioni ecologiche (ambienti di vita; contesti clinici)
  • Fondamenti per l’analisi della dinamica del controllo motorio: parametri per la caratterizzazione dello sviluppo e della performance motoria; metriche non lineari per la caratterizzazione quantitativa della funzione motoria
  • Esercitazioni di laboratorio per la quantificazione del controllo motorio

Testi/Bibliografia

Materiali didattico ed articoli forniti dal docente

Nonlinear Analysis for Human Movement Variability, Nicholas Stergiou, CRC Press.

Metodi didattici

Didattica frontale in aula.

Esercitazioni di laboratorio.

Progetti di gruppo con supervisione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Progetti di gruppo, la presentazione sarà calendarizzata alla fine del corso nel mese di giugno.

Prova finale, composta da 20 domande a risposta multipla, 2 domande orali.

La presentazione del progetto contribuirà per il 40% e la prova finale per il 60% alla valutazione finale.

Strumenti a supporto della didattica

· Slide Power Point

· 1 sistema Stereo-fotogrammetrico (6 TC)

· 2 pedane di forza

· 1 sistema EMG wireless multicanale

· 1 sistema EMG multicanale per schiere e matrici di elettrodi

· Sensori inerziali indossabili (IMU)

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Rita Stagni

SDGs

Salute e benessere

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.