354-0317/01 – Biorobotika (Bioro)

Garantující katedraKatedra robotikyKredity2
Garant předmětuIng. Ladislav Kárník, CSc.Garant verze předmětuIng. Ladislav Kárník, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní + letní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2002/2003Rok zrušení2011/2012
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KAR54 Ing. Ladislav Kárník, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+1
kombinovaná Zápočet a zkouška 8+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Znalost problematiky navrhování a nasazování biorobotických zařízení, umět stanovit požadavky pro aplikace v nestrojírenských oblastech, umět navrhnout potřebné subsystémy mobilních robotů, stanovit kritéria pro praktické aplikace.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Studenti se v tomto předmětu seznámí s problematikou navrhování různých druhů biorobotických zařízení jako jsou např. kráčející roboty, roboty s plazivým pohybem apod. Dále se seznámí s poznatky robotiky aplikovanými do oblasti zdravotnictví. Jedná se zejména o příklady biorobotiky zaměřenými do oblasti navrhování inteligentních protéz horní nebo dolní končetiny. Seznam otázek 1. Klasifikace biorobotiky - členění. 2. Základní pojmy z biorobotiky, vznik a historický vývoj. 3. Členění a metodika bioniky. Modelování v bionice. 4. Biologie člověka, kostra člověka. 5. Struktura lidské kosti, spojení kostí. 6. Rozdělení kloubů, základní druhy pohybu. 7. Rozdělení a struktura svalu. 8. Definování základních pojmů biomechanismu jako je biokinematická dvojice apod. 9. Stanovení počtu stupňů volnosti horní končetiny člověka a její kinematický model. 10. Stanovení počtu stupňů volnosti ruky člověka a její kinematický model. 11. Stanovení počtu stupňů volnosti dolní končetiny člověka a její kinematický model. 12. Biomechanické (antropomorfní) efektory - historický vývoj, popsat alespoň dva typy. 13. Umělé svaly - definice, rozdělení a možnosti aplikací. 14. Bioprotézy horní končetiny člověka - základní charakteristika, typy použitých pohonů, současný stav této problematiky. 15. Bioprotézy dolní končetiny člověka - základní charakteristika, typy použitých pohonů, současný stav této problematiky. 16. Skákající a kráčející mechanismy. Rozdělení, klasifikace, výhody a nevýhody. 17. Definice a aplikace biomechanických robotů s plazivým pohybem. 18. Definice a aplikace biomechanických manipulátorů, ohybné ramena - definice, rozdělení a možnosti aplikací.

Povinná literatura:

Kárník, L., Marcinčin, J. N. Biorobotická zařízení. Opava: MÁRFY SLEZSKO, 1999. 184 s. ISBN 80-02746-0-9. Kárník, L. Robotizace v nestrojírenských oborech. VŠB-TUO, Ostrava, 2000, 66 s. ISBN 80-7078-739-2. Kárník, L., Knoflíček, R., Marcinčin, J. N. Mobilní roboty. Opava: MÁRFY SLEZSKO, 2000. 210 s. ISBN 80-902746-2-5.

Doporučená literatura:

Kárník, L. Biorobotika. [online] Dostupné z www: http://robot.vsb.cz/podklady-pro-vyuku.htm

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

E-learning

Další požadavky na studenta

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Náplň přednášek 1. Klasifikace biorobotiky, popis subsystémů. 2. Úvod do bioniky, základní pojmy. 3. Členění a metodika bioniky, modelování v bionice, základní znalosti z biologie člověka. 4. Všeobecná nauka o kostech a svalech, všeobecná svalová mechanika. 5. Náhrada organických končetin biomechanismy. 6. Kinematický model kostry člověka, androidní roboty. 7. Kinematický model dolní končetiny člověka, kráčející mechanismy. 8. Kinematický model horní končetiny člověka, kloubová ramena. 9. Porovnání kinematiky průmyslových robotů s kinematickým modelem končetiny člověka. 10. Problematika dynamiky palce, antropomorfní chapadla. 11. Protézy horní a dolní končetiny člověka. 12. Umělé svaly, definice, konstrukce apod. 13. Ohybné ramena, charakteristika, konstrukce, praktické aplikace. 14. Praktické použití biomechanických robotů a biomechanismů. Náplň cvičení 1. První tematický úkol: Zpracování rešerše pro danou oblast robotů. 2. Práce na tematickém úkolu. 3. Práce na tematickém úkolu. 4. Zadání konkrétního úkolu – semestrální práce. 5. Práce na zadaném úkolu. 6. Práce na zadaném úkolu. 7. Práce na zadaném úkolu. 8. Práce na zadaném úkolu. 9. Průběžná kontrola zadaného úkolu. 10. Práce na zadaném úkolu – konzultace. 11. Práce na zadaném úkolu – konzultace. 12. Práce na zadaném úkolu – konzultace. 13. Práce na zadaném úkolu – konzultace. 14. Obhajoba semestrální práce. Zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35 (35) 0
                Projekt Projekt 35  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 45  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (60) Průmyslový design P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (70) Zemní, těžební a stavební stroje P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R040) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika (10) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3907R009) Provoz energetických zařízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (70) Zemní, těžební a stavební stroje K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R040) Průmyslové inženýrství K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika (10) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (3907R009) Provoz energetických zařízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (60) Průmyslový design P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R040) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (70) Zemní, těžební a stavební stroje P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (70) Zemní, těžební a stavební stroje K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R040) Průmyslové inženýrství K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Uherský Brod 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Třinec 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Uherský Brod 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Třinec 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Uherský Brod 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Třinec 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Šumperk 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Uherský Brod 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Třinec 2 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2341R888) Strojírenství / nepovinné předměty (70) Volitelné předměty K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku