Programme des cours 2017-2018
ATTENTION : version 2016-2017 de l'engagement pédagogique
PROT0430-3  
Robotique biomédicale et prothèses actives
Durée :
15h Th, 10h Pr
Nombre de crédits :
Master en ingénieur civil biomédical, à finalité3
Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité3
Nom du professeur :
Olivier Bruls
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
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
Savoirs et compétences prérequis :
  • notions mathématiques de base
  • mécanique rationnelle
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
  • cours théoriques
  • séminaire par des médecins et visite en milieu hospitalier
  • travail portant sur une étude de cas
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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 MyULg
Modalités d'évaluation et critères :
Deux éléments seront pris en compte pour l'évaluation
  • l'examen oral de théorie (50%)
  • le rapport et la présentation orale du travail (50%)
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Contacts :
Olivier BRULS (o.bruls@ulg.ac.be)