| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Egészségügyi robotok és eszközök | |||
|
Medical robots and tools
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEGTBM72 | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 2 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Zentay Péter Zoltán (71520573676) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | zentay.peter.zoltan@gpk.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Gyártástudomány és -technológia Tanszék | |||
| https://manuf.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://manuf.bme.hu/?page_id=517 | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar, angol | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMEGEGTBM01 | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgy bemutatja az egészségügyi célra alkalmazott robotok főbb típusait, az egészségügyi környezet beleértve a nem intézményi egészségügyi környezetet, az egészségügyi feladat hagyományos megoldását, környezet és a robotok sajátos kapcsolatát, az alkalmazási eseteket. Célkitűzés, hogy a hallgatók megismerjék azokat a módszereket, amelyek egy egészségügyi robot illetve robotalkalmazás felhasználói-, és műszaki követelményrendszerének előállításához szükségesek. Bemutatja az egészségügyi robotok és a kapcsolódó perifériális berendezések, szerszámok felépítését, a kapcsolódó gépészeti, szenzortechnikai, informatikai, energetikai, irányítástechnikai problémákat és azok megoldását. Célkitűzés, hogy a hallgatók a megismert, megszerzett elméleti tudásukat laboratóriumi gyakorlatokon mélyíthetik el.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
1. ismeri az egészségügyi robotok típusait, alkalmazástechnikai jellemzőit, kezelési-terápiás-diagnosztikai-kiszolgáló feladatrendszerüket, biztonságtechnikai megoldásaikat, vizsgálatukat, minősítésüket. 2. ismeri az orvostechnikai eszközökre és egészségügyi robotokra vonatkozó szabványokat, előírásokat. 3. ismeri a felhasználói- és a műszaki-informatikai követelményjegyzék összeállításának módszerét. 4. átlátja a szervizrobotoknál használt autonómia fok és automatizálási szint fogalmait, megállapításuk módszerét. 5. érti a kiválasztott gépészeti, szenzortechnikai, informatikai, energetikai, irányítástechnikai problémákat és azok megoldását. 6. átlátja a teleoperációs sebészeti, felső végtagi rehabilitációs, szociális idősgondozó, kórházi logisztikai, in-telligens WC robotok jellemző beállításait, üzemmódjait, kezelését, programozását és karbantartását. 7. átlátja az egészségügyi robotalkalmazások szokásos perifériális berendezéseit, szerszámait, a beépített implantátumok/protézisek sajátosságait, valamint gyárthatósági szempontjaikat. 8. érti a gyógyászati, orvostechnikai iparág sajátosságait, a magyarországi viszonyokat, fejlődési trendeket (felületleképezés, gyártástervezés, NC programozás). 9. érti a gyógyászati kéziszerszámok, eszközök (sebészeti ollók, kések és vésőszerszámok, fűrészek, fogók, megfogók, kampók, terpesztők, tágítók, sebvarrótűk, injekciós tűk) konstrukcióját, gyártástechnológiáját, élezését, sterilizálását. 10. rendszerezi a fogpótlások, fogászati szerszámok és eszközök felépítését, gyártástechnológiáját, a kapcso-lódó gyors prototípus eljárásokat. 11. rendszerezi a protézisek jellemzőit, csípő- és térd protézisek konstrukciós kialakítását, és gyártástechno-lógiáját. 12. tisztában van a CAD/CAM rendszereknek a protézisek tervezésében és gyártásában történő alkalmazha-tóságával.
Képesség
1. képes egy egészségügyi robotalkalmazás felhasználói- és a műszaki-informatikai követelményjegyzékei-nek összeállítására, beleértve az egészségügyi követelmények műszaki-informatikai követelményekbe transzformálását. 2. elkészíti egy egészségügyi robotalkalmazás koncepcionális tervét. 3. képes az egészségügyi robotok, a perifériális, a biztonságtechnikai berendezések kiválasztására és rend-szerbe foglalására. 4. meghatározza az egészségügyi robotalkalmazások gépészeti, szenzortechnikai, informatikai, energetikai, irányítástechnikai fejlesztési feladatait. 5. meghatározza az egészségügyi robotokon folytatott klinikai-, illetve terepvizsgálat kutatási tervét. 6. elkészíti CAD/CAM rendszerrel a csípőprotézis geometriai modelljét és anyagleválasztó megmunkálási programját. 7. vizsgálja a gyógyászati kéziszerszámok, fogpótlások, fogászati szerszámok, protézisek konstrukciós ki-alakítását és gyártástechnológiáját. 8. képes az egészségügyi robotalkalmazás és gyógyászati szerszám, fogpótlás, protézis tervezés eredmé-nyeit tömören, az érintettek számára érthető módon dokumentálni. 9. kifejezi a gondolatait rendezett formában, szóban és írásban. 10. alkalmazza a nemzetközi robotikai útiterveket az egészségügyi robotalkalmazások követelményjegyzé-kében. 11. alkalmazza a csípő- és térd protézisek konstrukciós kialakítására szolgáló előírásokat. 12. fejleszti a fogpótlások, fogászati szerszámok és eszközök gyártástechnológiáját, a kapcsolódó gyors pro-totípus eljárásokat.
Attitűd
1. nyitott az együttműködésre az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgató társaival. 2. bővíti a tudását folyamatos szakirodalmi ismeretszerzéssel. 3. törekszik az egészségügyi robotalkalmazási és a gyógyászati kéziszerszámok, fogpótlások, fogászati szer-számok, protézisek tervezési, gyártástechnológiai problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer meg-ismerésére és rutinszerű használatára. 4. törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra. 5. nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. 6. megteremti magabiztosságát az egészségügyi robotalkalmazások, robotirányítások, információtechnoló-gia és gyógyászati kéziszerszám, fogpótlás, fogászati szerszám, protézis megoldások tervezésében. 7. törekszik a gazdaságosság és a minőség elvének a robotalkalmazási, gyógyászati kéziszerszámok, fogpótlás, fogászati szerszám, protézis tervezési feladatok megoldásában való érvényesítésére.
Önállóság és felelősség
1. döntést hoz az egészségügyi robotalkalmazások, gyógyászati kéziszerszámok, fogpótlások, fogászati szerszámok, protézisek tervezésében, az eszközök kiválasztásában, a problémák végiggondolásában és adott források alapján történő megoldásában. 2. elfogadja a megalapozott kritikai észrevételeket. 3. együttműködik egyes helyzetekben – csapat részeként – hallgatótársaival a feladatok megoldásában. 4. elkötelezett gondolkozásában a rendszerelvű megközelítés alkalmazására. 5. döntést hoz a csípőprotézis geometriai modelljének és anyagleválasztó megmunkálási programjának elkészítéséhez megfelelő elkészíti CAD/CAM rendszerről..
Oktatási módszertan
A tantárgy frontális előadásokat, egyéni esszé készítést és laboratóriumi méréseket foglal magában. Az előadások tartalmazzák a „kréta-és-beszélgetés” típusú tanítást, valamint szükség esetén elektronikus prezentációkat. A megszerzett tudást tovább mélyítik a laborgyakorlatok mozgásrehabilitációs, minimál invazív sebészeti, tele-operációs, kórházi logisztikai, idősgondozó, hordható robotokon, CAD/CAM rendszeren csípőprotézis geometriai modellezése és anyagleválasztó megmunkálási programjának előállítása. Az oktatók nyitottak a személyes konzultációra a hallgatók kérésére.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Jegyzet
1. Bruno Siciliano, Oussama Khatib: Springer Handbook of Robotics, Springer, 2016
2. Aimee Van Wynsberghe. Healthcare Robots: Ethics, Design and Implementation. Ashgate Pub-lishing Company, Brookfield, VT, USA. 2015.
3. Bertóti-Marosi: Műszaki felülettudomány és orvosbiológiai alkalmazásai, B+V kiadó 2005
Online elérhető tanulástámogató anyag
1. Elektronikus jegyzetek: http://manuf.bme.hu/?page_id=517
2. Ábragyűjtemény: http://manuf.bme.hu/?page_id=517
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. január 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése három évközi írásbeli teljesítménymérés (összegző tanulmányi teljesítményértékelés), továbbá a gyakorlatokon és laborokon tanúsított aktív részvétel (részteljesítmény értékelés) alapján történik. A tanulók részvételének a laborgyakorlatokon tükröznie kell a korábban meghatározott tudást, készségeket, attitűdöket és autonómia -kompetenciákat. Az aláírás feltétele: (1) minden laboratóriumi mérésen való rész-vétel, (2) a laboratóriumi jegyzőkönyvek sikeres benyújtása, (3) az esszé sikeres benyújtása, (4) az írásbeli tesztek sikeres befejezése. A végső osztályzat az esszé, valamint a két írásbeli teszt súlyozott összege alapján számított pontszám alapján kerül megállapításra.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | A tantárgy tudás és képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában. A dolgozat alapvetően a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a probléma felismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz elméleti kérdések mellett, gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani a teljesítményértékelés során. Az értékelés alapjául szolgáló tananyag-rész az előadásokon elhangzott elméleti tudást és a laborgyakorlatokon megszerzett képességeket öleli fel. A rendelkezésre álló munkaidő teljesítményértékelésenként 45 perc. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek meg-felelő, témalistából választható téma esszészerű kidolgozása. Elvárt, hogy a szakirodalmi ismertetésen túl egy műszaki problémát és a megoldását mélységében elemezzen a hallgató. Az esszé kidolgozása a tárgy oktatóival történő személyes konzultáció során haladhat előre. Az egységes értékelési elveket – amelyek a félév első tanóráján kihirdetésre kerülnek - a tantárgyfelelős és a tantárgy oktatói együttesen határozzák meg. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 60 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 40 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 41 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 91 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 86 % - 91 % |
| jó (4) | Good [C] | 71 % - 86 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 56 % - 71 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 41 % - 56 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 41 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás teljesítményértékelésenként egyenként lehetséges | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a pótlási időszakban elvégezhetők, de ez nem kötelező | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laborgyakorlat a hibás rész kijavított formában történő benyújtásával teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 4 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 14 |
| összesen | 120 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2021. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. január 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
mechatronikai_mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Összefüggéseiben ismeri és alkalmazza a mechatronikai mérnöki szakmához kötött természettudományos és műszaki elméleti ismereteket és ok-okozati összefüggéseket.
- Ismeri a biomechatronikai rendszereket, azok tervezési, fejlesztési elveit, üzemeltetési, karbantartási módszereit.
Képesség
- Képes átfogó elméleti ismereteit a gyakorlatban is alkalmazni a gépészetet az elektronikával, az elektrotechnikával és a számítógépes irányítással szinergikusan integráló berendezések, folyamatok és rendszerek területén.
- Képes a mechatronika területén felmerülő legújabb kutatási eredmények áttekintésére és megértésére, melyeket a munkájában alkalmaz.
Attitűd
- Törekszik a feladatait szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani.
- Törekszik az önművelésre, önfejlesztésre aktív, egyéni, autonóm tanulással.
Önállóság és felelősség
- Kezdeményező szerepet vállal műszaki problémák megoldásában.
- Megszerzett tudását és tapasztalatait formális, nem formális és informális információátadási formákban megosztja szakterülete művelőivel.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Biomechatronika és orvostechnikai eszközök oktatásával kapcsolatos ismeretek. |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Képes a nem standardizált oktatási anyaghoz illeszkedő tudáselemek megértésére, elsajátítására. |