2023-2024 / PROT0430-3

Biomedical robotics and active prostheses

Durée

15h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil biomédical, à finalité3 crédits 
 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité (années impaires, organisé en 2023-2024) 3 crédits 

Enseignant

Olivier Bruls

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Introduction

  • utilisation de la robotique dans les applications médicales
  • chirurgie assistée par ordinateur
  • prothèses, systèmes d'assistance et de revalidation
Partie 1 : éléments de robotique
  • notions générales (nombre de ddls, espace de travail, architectures série/parallèle)
  • technologie des robots (capteurs, actionneurs, transmissions, systèmes de contrôle)
  • introduction à la cinématique des robots en chaîne ouverte et à architecture parallèle
Partie 2 : chirurgie assistée par ordinateur
  • Modélisation et planification pré-opératoire : modélisation géométrique et physique du patient, simulation et planification de l'acte opératoire, programmation des trajectoires
  • Capteurs, localisation et recalage : capteurs utilisés dans les applications biomédicales, méthodes de localisation du patient, recalage et positionnement pré-opératoire du robot, réalité augmentée et techniques de superposition d'images
  • Actionnement et contrôle : modes d'actionnement (mouvements préprogrammés, téléopération, systèmes coopératifs « hands-on »), contrôle des mouvements (systèmes anti-tremblement, fixations virtuelles, problèmes de sécurité)
Le cours est illustré par des applications dans le domaine de la chirurgie mini-invasive (abdominale et cardiaque), de la chirurgie orthopédique, de la neurochirurgie, de la radiothérapie, de la chirurgie endovasculaire, des prothèses actives ou des systèmes de revalidation.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

  • maîtriser les notions de base en robotique
  • étudier les systèmes mécaniques et mécatroniques utilisés dans le domaine biomédical
  • comprendre les avantages et inconvénients de chacun de ces systèmes, ainsi que les défis à relever pour les développements technologiques futurs
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage II.1, II.2, III.1, V.1, V.2, VI.1, VII.1, VII.2, VII.3, VII.4, VII.5, VII.6 du programme d'ingénieur civil en génie biomédical.


Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage II.1, II.2, III.1, IV.3, IV.4, IV.7, IV.8, V.1, V.2, VI.1, VII.1, VII.2, VII.3, VII.4, VII.5, VII.6 du programme d'ingénieur civil mécanicien.

Savoirs et compétences prérequis

  • notions mathématiques de base
  • mécanique rationnelle

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

  • cours théoriques
  • visite en milieu hospitalier
  • travail portant sur une étude de cas

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Le cours comprend des séances de cours théoriques, des séances d'exercices, un ou deux séminaires donnés par des invités extérieurs et un travail individuel.
 

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Transparents : les transparents seront mis à disposition sur MyULiege

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

Deux éléments seront pris en compte pour l'évaluation

  • l'examen écrit de théorie (50%)
  • le rapport et la présentation orale du travail (50%)
 

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Les séances de cours sont organisées en langue anglaise.
Le cours est organisé en 2021-2022, mais il ne sera pas organisé en 2022-2023.
 

Contacts

Olivier BRULS (o.bruls@uliege.be)

Association d'un ou plusieurs MOOCs