30612 - LABORATORIO DI BIOMECCANICA

Anno Accademico 2017/2018

  • Docente: Silvia Fantozzi
  • Crediti formativi: 3
  • SSD: ING-IND/34
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Cesena
  • Corso: Laurea in Ingegneria biomedica (cod. 0946)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente è in grado di progettare ed eseguire esperimenti in campo biomeccanico nonche' di interpretare i risultati attraverso l'impiego di modelli statistici e fisico-matematici.In particolare è in grado di: - utilizzare la strumentazione meccanica presente nel laboratorio di Ingegneria Biomedica - progettare espeimenti sulla base delle conoscenze acquisite - realizzare esperimenti con l'assistenza del docente - elaborare i dati per l'identificazione e la validazione di modelli fisico-matematici del sistema - caratterizzare il comportamento biomeccanico di tessuti biologici - studiare la cinematica del corpo umano mediante stereo-fotogrammetria - studiare la dinamica del corpo umano mediante l'uso di piattaforme di forza - utilizzare dispositivi inerziali a bassa invasivita' per la cinematica e la dinamica del movimento

Contenuti

Parte 1 - Misura di grandezze cinematiche

Sistemi di riferimento. Moto di un punto materiale. Grandezze cinematiche: posizione, velocità, accelerazione. La stereofotogrammetria: principi di base, errori, calibrazione, spot-check. Determinazione sperimentale della: a) distanza tra due punti; b) accelerazione di gravità. Moto di un corpo rigido: matrice di rotazione e vettore traslazione. Stima della posizione e dell'orientamento di un corpo rigido nello spazio 3D

Parte 2 - Misura di grandezze dinamiche

Modelli dinamici. Metodi e strumenti per la misura di forze esterne: le pedana di forza. Determinazione sperimentale del centro di pressione e delle forze di reazione piede-suolo. Metodi e strumenti per la determinazione delle grandezze antropometriche: a) centro di massa; b) momento di inerzia; c) lunghezza dei segmenti corporei. Determinazione sperimentale del centro di massa e del momento di inerzia corporeo. Metodi di misura dell'attività muscolare: l'elettromiogramma (EMG).

Parte 3 - Sistemi di misura inerziali

L'accelerometro. Il giroscopio. Il magnetometro. Le unità multi sensore e la sensor fusion. Determinazione sperimentale di grandezze cinematiche e loro validazione con misure da stereofotogrammetria.

Parte 4 - Applicazioni

Analisi cinematica e dinamica di atti motori: sit-to-stand, reaching, squat. Analisi del cammino. Tecniche markerless. Applicazioni in campo ortopedico, riabilitativo e sportivo

Testi/Bibliografia

Dispense fornite dal docente.

Metodi didattici

L'esposizione dei concetti teorici avviene in aula. Le esercitazioni al calcolatore si svolgono individualmente nel laboratorio di informatica di base. Le esercitazioni pratiche presso il Laboratorio di Ingegneria Biomedica (LIB) si svolgono in gruppi.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica avviene mediante esame orale e progetto.

Strumenti a supporto della didattica

Sistema stereofotogrammetrico
Sensori inerziali
Piattaforme di forza
Elettromiografia

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Silvia Fantozzi