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BIOENGINEERING OF HUMAN MOVEMENT

CODICE 106729
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 6 cfu al 1° anno di 11159 BIOENGINEERING(LM-21) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/06
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    L'insegnamento intende fornire le basi fisiologiche essenziali e la conoscenza dei metodi sperimentali e degli strumenti computazionali per la comprensione dei movimenti umani.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    The course covers the technologies, the analytical methods, the modeling approaches used for the analysis and quantification of human movement and its neural correlates. Specific topics include three-dimensional analysis of movements, muscle and body mechanics, physiology and physiological signals in motor control, computational motor control

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di registrare e analizzare i movimenti umani (cinematica, cinetica, attività muscolare) e descrivere i sottostano meccanismi di controllo, utilizzando gli opportuni dispositivi e strumenti analitici e modellistici.

    PREREQUISITI

    Non ci sono prerequisiti formali, ma ci si aspetta che gli studenti conoscano la meccanica, la geometria, l'analisi matematica e dei segnali.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Il corso combina lezioni frontali, sessioni sperimentali guidate e analisi dei dati di movimento.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    A. Movimento umano (s1-s2). Livelli di descrizione del movimento: cinematica, cinetica, meccanica muscolare, fisiologia. Terminologia per descrivere i movimenti umani (movimenti degli arti, movimenti delle mani inclusa la manipolazione). Richiami di neuroanatomia del sistema sensomotorio.

    B. Tecnologie di motion capture (s3-s4). Introduzione alla geometria proiettiva. Stereofotogrammetria. Unità di misura inerziali. Analisi della cinematica del movimento.

    C. Meccanica muscolare e controllo (s5-s6). Richiami di fisiologia muscolare. Tipi di fibre: intrafusali, extrafusali. Il modello di Hill sulla generazione della forza muscolare. Muscoli e tipi di contrazione. Unità motorie e principio dimensionale. Elettromiografia: superficiale vs intramuscolare. Analisi dei segnali EMG.

    D. Neuromeccanica uniarticolare e multiarticolare (s7-s8). Meccanica dei corpi rigidi: metodi di Newton-Eulero e di Lagrange. Statica del movimento multi-articolazione. Il problema della ridondanza. Dinamica: equazioni del moto delle catene cinematiche. Impedenza meccanica e sua misura. Dinamometria.

    E. Biomeccanica della locomozione (s9-s10). Cinematica e cinetica del passo. Correre, andare in bicicletta, nuotare.

    Controllo motorio computazionale (s11-s12). Panoramica storica. Psicofisica del movimento. Integrazione multisensoriale e sensomotoria. Ottimalità nel controllo motorio. Azione congiunta. Apprendimento motorio.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Uchida TK, Delp SL (2021) Biomechanics of Movement. MIT Press. 

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    VITTORIO SANGUINETI (Presidente)

    MARCO MASSIMO FATO

    SILVIO PAOLO SABATINI (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    Prova scritta (peso 50%) 

    Progetto (peso 50%)

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    La prova scritta consisterà in domande e problemi su argomenti a lezione.

    Il lavoro del progetto comporterà la registrazione di un movimento specifico e l'analisi dei dati registrati.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    07/01/2022 09:30 GENOVA Scritto 7 gennaio 2022 h930 aula E2 3 febbraio 2022 h930 aula E0
    03/02/2022 09:30 GENOVA Scritto 7 gennaio 2022 h930 aula E2 3 febbraio 2022 h930 aula E0
    16/06/2022 09:30 GENOVA Scritto 7 gennaio 2022 h930 aula E2 3 febbraio 2022 h930 aula E0
    12/07/2022 09:30 GENOVA Scritto 7 gennaio 2022 h930 aula E2 3 febbraio 2022 h930 aula E0
    29/07/2022 09:30 GENOVA Scritto
    14/09/2022 09:30 GENOVA Scritto 7 gennaio 2022 h930 aula E2 3 febbraio 2022 h930 aula E0