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Advanced Upper-Limb Prosthetics (Fortgeschrittene Obergliedmaßenprothetik) (ULP)5 ECTS (englische Bezeichnung: Advanced Upper-Limb Prosthetics)
Modulverantwortliche/r: Claudio Castellini Lehrende:
Claudio Castellini, Marek Sierotowicz
Startsemester: |
WS 2021/2022 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Advanced Upper-Limb Prosthetics (Lecture)
(Vorlesung, 2 SWS, Claudio Castellini, Mi, 14:00 - 16:00, Zoom-Meeting)
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Advanced Upper-Limb Prosthetics (Exercise)
(Übung, 2 SWS, Marek Sierotowicz, Do, 14:00 - 16:00, Zoom-Meeting)
Empfohlene Voraussetzungen:
- basic maths, especially statistics
fundamentals of signal processing and machine learning
mid-level programming (Python, C# or similar)
fundamentals of experimental psychology
Inhalt:
- Introduction to upper-limb prosthetics (ULPs): background, motivation, body- vs. self-powered; state of the art
ULPs as robotic arms: challenges and open questions
Human-machine interfaces for ULPs
Sensor modalities: surface electromyography and more
Intent detection for ULPs: reliability, dexterity, pattern recognition, incrementality, interactive machine learning
Feedback and sensory substitution
Human-Machine Interaction in ULPs
Designing ULP experiments
The clinical perspective: impacting on the amputee’s everyday life
In the exercises, problems will be solved by working out code.
Lernziele und Kompetenzen:
Students who have followed the course
have a broad understanding of ULPs
can conceive and design an intent-detection + feedback system for ULPs, given a set of requirements / specifications
have knowledge about the clinical situation in the world of ULPs
can tackle previously unknown problems
Literatur:
- [2002] Control of Multifunctional Prosthetic Hands by Processing the Electromyographic Signal, M. Zecca, S. Micera, M. C. Carrozza and P. Dario.
[2010] Control of Hand Prostheses Using Peripheral Information, S. Micera, J. Carpaneto and S. Raspopović.
[2011] Electromyogram pattern recognition for control of powered upper-limb prostheses: State of the art and challenges for clinical use, E. Scheme and K. Englehart.
[2012] Control of Upper Limb Prostheses: Terminology and Proportional Myoelectric Control—A Review, A. Fougner, Ø. Stavdahl, P. J. Kyberd, Y. G. Losier and P. A. Parker.
[2015] A survey of sensor fusion methods in wearable robotics, D. Novak and R. Riener
[2016] Incremental Learning of Muscle Synergies: From Calibration to Interaction, C. Castellini.
[2016] New developments in prosthetic arm systems, I. Vujaklija, D. Farina and O.C. Aszmann.
[2019] Upper-limb active prosthetics: an overview, C. Castellini.
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: prosthetics, EMG, myocontrol, signal processing
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Artificial Intelligence (Master of Science)
(Po-Vers. 2021s | TechFak | Artificial Intelligence (Master of Science) | Gesamtkonto | Nebenfach | Nebenfach Artificial Intelligence in Biomedical Engineering | Advanced Upper-Limb Prosthetics)
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Nebenfach | Nebenfach Artificial Intelligence in Biomedical Engineering | Advanced Upper-Limb Prosthetics)
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (GPP) | Advanced Upper-Limb Prosthetics)
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (GPP) | Advanced Upper-Limb Prosthetics)
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (GPP) | Advanced Upper-Limb Prosthetics)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Advanced Upper-Limb Prosthetics (Prüfungsnummer: 76791)
(englischer Titel: Upper-Limb Prosthetics)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Englisch
- Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022
1. Prüfer: | Claudio Castellini |
- Termin: 23.02.2022, 14:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
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