Biomechanik

Ingenieurtechnische Methoden und Verfahren, insbesondere von mechanischen Prinzipien auf biologisch-medizinischen Problemstellungen, stehen im Fokus der Lehre.

Modulhandbuch

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Modulhandbuch

Biowissenschaften II

Empfohlene Vorkenntnisse

gute Kenntnisse der Grundlagen der Mathematik, Physik, Technischen Mechanik und Elektrotechnik sowie Ingenieursinformatik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden kennen mit Abschluss dieses Moduls die wesentlichen Komponenten und Technologien für Mechatronische und insbesondere Biomechatronische Systeme sowie Grundlagen und Anwendungen der Bionik.
 
Die Studierenden sind in der Lage, die wesentlichen Komponenten Biomechatronischer Systeme und Anwendungen bestehend aus: Elektrischen und Fluidischen Aktuatoren, Energiespeichern und -wandlern, Sensoren, Kommunikationssystemen bezüglich ihres Aufbaus, Wirkprinzip und Interaktion im System sowie dessen methodische Entwicklung zu verstehen. Die Vermittlung der allgemeinen Mechatronischen Grundlagen und deren Praxisbezug bilden einen Schwerpunkt.

Die Bionischen Grundlagen zu Leichtbauarten, Biegung, Schub, Torsion und Sandwichelementen bilden einen weiteren Schwerpunkt zur anwendungsrelevanten Ausbildung der Studierenden.
Durch die Modulteile Biomechatronik und Bionik sind die Studierenden fähig, verschiedene mechatronische Komponenten und Systeme unter bionischen Gesichtspunkten hinsichtlich der biomechatronischen Applikationen zu beschreiben und auszuwählen. Weiter werden aktuelle Entwicklungen, wie zukunftsweisende Energiespeicherkonzepte und Systementwicklungsmethodik vermittelt. Die Studierenden sind mit Abschluss des Moduls in der Lage, unterschiedliche Betriebsarten und die Koordination der einzelnen Komponenten in Biomechatronischen Systemen zu beschreiben sowie unterschiedliche Konzepte zu modellieren und zu bewerten.
 
 
Die Studierenden

  • kennen die Fachsprache und wichtige Grundlagen der Biomechatronik und der Bionik
  • sind fähig, Anforderungen an Baugruppen und Teilsysteme zu formulieren
  • sind im Stande, in einem interdisziplinären Entwicklungsteam in zu kommunizieren
  • sind in der Lage, sich schnell in weiterführende und vertiefende biomechatronische und bionische Fragestellungen einzuarbeiten

 
Sachkompetenz
Die Teilnehmenden lösen Problemstellungen im Bereich der Biomechatronischen und Bionischen Systeme im beruflichen Umfeld zielgerichtet. Durch die starke Einbindung in die Praxis verfügen sie über ein hohes Verständnis der  Zusammenhänge. Sie sind in der Lage sich mit Fachvertretern und Laien über Informationen, Ideen, Problemen und Lösungen auszutauschen.
 
Sozial-ethische Kompetenz
Die Teilnehmenden sind auf eine komplexe, globalisierte Arbeitswelt vorbereitet. Sie finden sich schnell in neuen (Arbeits-)-Situationen zurecht und können auf zukünftige Entwicklungstrends reagieren und diese mitgestalten. Die Teilnehmenden haben gelernt, die eigenen Fähigkeiten selbständig auf die sich ständig verändernden Anforderungen anzupassen.
 

 

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 180
Workload 300
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Biomechatronik: Klausurarbeit, 90 Min.; Modulnote: Gewichtung 50 %

Bionik: Referat; Modulnote: Gewichtung 50 %

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Patrick König

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Bionik

Art Vorlesung
Nr. M+V1013
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Materialien und Strukturen
  • Formgestaltung und Design
  • Robotik und Lokomotion
  • Sensoren und neuronale Steuerung
  • Anthropo- und biomedizinische Technik

Biomechatronik

Art Vorlesung
Nr. M+V1012
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Mechatronische Systeme
  • Biomechatronische Systeme
  • Mechatronische Unterstützungslösungen für den Menschen
  • Biomechatronik von Exoskeletten
Literatur
  • Hering, Steinhard, Taschenbuch der Mechatronik, 2. Auflage, 2015, Hanser Verlag
  • Heimann, Albert, Ortmaier, Rissing, Mechatronik, 4. Auflage, 2016, Hanser Verlag
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