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Sistemas Biónicos

Código 13509
Ano 1
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária TP(60H)
Área Científica Ciências Biomédicas
Tipo de ensino Presencial.
Estágios N/A.
Objectivos de Aprendizagem Abordar e estudar o ser humano numa perspectiva tecnológica, referido padrões do movimento, projecto e controlo de membros artificiais, controlo através de computador, células nervosas e gravação neuronal, engenharia ortopédica, substituição de tecidos, utilização de implantes e aspectos éticos.
Aplicar conhecimentos de controlo e electrónica a sistemas biónicos.
Compreender os padrões de movimento humano, de forma a conceber sistemas que os reproduzam.
Conhecer os diferentes tipos de materiais com aplicação biónica.
Conhecer os diferentes tipos de motorização possíveis de aplicar em biónica.
Compreender as técnicas de projecto de membros artificiais.
Conhecer e aplicar diferentes metodologias de controlo.
Interpretar resultados experimentais.
Utilizar programas de simulação de sistemas.
Conhecer e aplicar os princípios da ética e bioética.
Trabalhar individualmente e em equipa
Desenvolver capacidades de autonomia e liderança.
Saber ler e escrever trabalhos científicos.
Conteúdos programáticos • Introdução à Biónica.
• O ser humano numa perspectiva tecnológica. Vestuário Inteligente e Redes sem Fios.
• A engenharia ortopédica.
• Substituição de tecidos. Materiais em sistemas biónicos. Materiais bioinspirados: - materiais recicláveis e materiais inteligentes. A selecção de materiais para sistemas biónicos.
• Tecnologias de concepção de sistemas sensoriais. Sistemas sensoriais do movimento e dos orgãos artificiais.
• Estudo dos sistemas motores, nomeadamente do funcionamento muscular e reflexos nervosos relacionados com o movimento. Micromotores utilizados no movimento.
• Reconhecimento dos padrões do movimento com vista à sua reprodução.
• Projecto e controlo de membros artificiais. Controlo Fuzzy.
• Estimulação eléctrica.
• Gravação neuronal.
• Controlo através de computador. Redes Neuronais Artificiais (RNA).
• Utilização de implantes para audição e visão artificiais.
• Interferências Electromagnéticas.
• Aspectos éticos. Bioética.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação A disciplina possui uma parte composta de um trabalho/projeto (PR, 60%, 12 valores em 20) apresentado pelos alunos em PowerPoint, uma outra parte que consiste na Participação das atividades em sala (AC, 30%, 6 valores em 20), e uma última parte de prática-laboratorial (PL, 10%, 2 valores em 20).
Bibliografia principal “Pattern Recognition and Machine Learning (Information Science and Statistics)”, Christopher M. Bishop, Springer, 1st Ed., 2007.
“Building a Digital Human (Graphics Series)”, Ken Brilliant, Charles River Media, 1st Ed., 2003.
“Control Theory for Humans: Quantitative Approaches To Modeling Performance”, Richard J. Jagacinski, John M. Flach, CRC, 1st Ed., 2002.
“Artificial Intelligence, A Modern Approach”, Stewart Russell & Peter Norvig, 2nd Ed, Pearson Education Inc., 2003.
“Foundations of Neural Networks, Fuzzy Systems, and Knowledge Engineering”, MIT Press, Nikola K. Kasabov, Cambridge, MA, USA, Hardcover, Oct 1996.
“Biomechanics and Motor Control of Human Movement”, David A. Winter, Wiley, 4th Ed, 2009.
“The Human Nervous System: Structure and Function”, Charles R. Noback (Editor), David A. Ruggiero, Robert J. Demarest, Norman L. Strominger (Editors), Humana Press, 6th Ed., 2005.
“Biomedical Ethics”, Thomas Mappes, David DeGrazia, McGraw-Hill, 6th Ed., 2005.
Língua Português
Data da última atualização: 2020-01-17
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