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課程名稱 |
人體動作分析電腦計算方法
Computer Methods in Human Motion Analysis |
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開課學期 |
102-2 |
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授課對象 |
工學院 醫學工程學研究所 |
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授課教師 |
呂東武 |
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課號 |
Biomed7062 |
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課程識別碼 |
548 M0990 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期三5,6,7(12:20~15:10) |
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上課地點 |
共208 |
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備註 |
限碩士班以上
總人數上限：15人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1022Biomed7062_ |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
人體動作分析業已廣泛應用於神經骨骼肌肉系統相關疾病之診斷、治療方法之規劃以及後續療效之評估，同時也是人體動作控制研究極為重要的工具。人體動作表現是神經骨骼肌肉系統各受力與控制元件極複雜之互動結果。現階段人體動作分析多以可量測之動作資料配合逆向動力學為之。惟若希望能預測及模擬疾病及治療方法介入對動作之影響，則需使用正向動力學方法配合最佳控制進行之。此二者均需處理大量動作量測資料以及繁雜的力學計算，非電腦方法不可完成。因此，本課程旨在介紹人體動作分析實驗之資料處理、運動學及動力學分析各個階段（包含正向及逆向動力分析）所必須之電腦計算方法 |
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課程目標 |
本課程旨在介紹人體動作分析實驗之資料處理、運動學及動力學分析各個階段（包含正向及逆向動力分析）所必須之電腦計算方法 |
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課程要求 |
修習本課程須先修畢「人體動作與力學分析」並具備電腦程式撰寫能力（如C, C++, Matlab等）。 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
待補 |
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參考書目 |
1. Zatsiorsky, V.M., Kinematics of Human Motion, Human Kinetics, Leeds, 1998.
2. Zatsiorsky, V.M., Kinetics of Human Motion, Human Kinetics, Leeds, 2005.
3. Craik, R.L. and Oatis, C.A., Gait Analysis: Theory and Application, Mosby, 1995.
4. Paul Allard, Aurelio Cappozzo and Arne Lundberg (Editors), Three-Dimensional Analysis of Human Locomotion (International Society Biomechanics Series), John Wiley & Son Ltd, 1998.
5. Winter, D.A., Biomechanics and Motor Control of Human Movement, John Wiley & Sons, Inc., 1990.
6. Nigg,B.M.and Herzog,W.Biomechanics of the Musculo-skeletal System, John Wiley ＆ Sons,Inc.,New York,1994.
7. Multiple Muscle Systems
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
期中考 |
30% |
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2. |
期末報告 |
40% |
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3. |
作業 |
30% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/19 |
人體動作分析電腦計算方法之課程概述   |
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第2週 |
2/26 |
Matlab 介面操作與程式撰寫 |
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第3週 |
3/05 |
人體運動學分析: 定義座標系統暨座標轉換; |
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第4週 |
3/12 |
測力板壓力中心位置之計算; |
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第5週 |
3/19 |
介紹肢段線性速度、加速度，與相對其局部座標系統之角速度、角加速度; |
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第6週 |
3/26 |
Curve Fitting, Smoothing, and Interpolation. 並使用Polynomial Equation實作   |
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第7週 |
4/02 |
溫書假   |
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第8週 |
4/09 |
實做使用旋轉矩陣與尤拉角計算剛體局部角速度、角加速度   |
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第9週 |
4/16 |
使用Euler parameters計算局部座標系統之角速度、角加速度，並探討相關之數值問題   |
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第10週 |
4/23 |
使用Helical Axes Theorem描述剛體於空間之運動，並比較與其他數值方法所求之結果   |
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第11週 |
4/30 |
使用人體量測學所得之人體肢段參數資料計算各肢段與全身之質量中心位置   |
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第12週 |
5/07 |
Final project proposal |
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第13週 |
5/14 |
Final project proposal |
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第14週 |
5/21 |
使用Euler's equation求解關節resultant forces and moments   |
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第15週 |
5/28 |
熟悉EMG訊號處理流程 |
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第16週 |
6/04 |
Midterm exam |
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第17週 |
6/11 |
計算靜態站立下足底壓力分佈及其相關參數 |
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第18週 |
6/18 |
Final Project Presentation |
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第99週 |
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問卷調查與統計 |
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