Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Bionika

Jazyk výuky čeština
Kód 330-8004
Zkratka BioNK
Název předmětu česky Bionika
Název předmětu anglicky Bionics
Garantující katedra Katedra aplikované mechaniky
Garant předmětu prof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D., FEng.

Anotace

Předmět seznamuje studenty s oborem bionika (historie, teorie, praxe, experimenty, numerické a stochastické modelování a aplikace). Aplikace jsou zaměřeny na inženýrské interdisciplinární řešení problematiky lékařských, sportovních, úrazových a ergonomických problémů současnosti a okrajově také na strojírenství a technologii. Získané znalosti: základy statiky, kinematiky a dynamiky pohybu člověka a jeho úrazů, zpracování lékařských požadavků a dat (CT, MRI, CAD, atp.) pro inženýrské přístupy, numerické modelování (metoda konečných prvků). Hlavní zaměření je na oblast kosterního systému člověka (zlomeniny, implantáty, ortézy, protézy atp.). Student se seznámí s inženýrsko-lékařskými přístupy řešení (materiálovým popisem, anatomií organismů, vznik úrazů, lékařská diagnostika, pevnostní analýza součástí či implántátů), bude schopen orientace v problematice bioniky pohybu (statika, dynamika, kinematika versus materiálové vlastnosti) a provádět rozbor zatížení, experimentální měření a numerické modelování.

Povinná literatura

FRYDRÝŠEK, K., Biomechanika 1, ISBN 978-80-248-4263-9, monograph, VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Ostrava, Czech Republic, 2019, pp. 1-461.
FRYDRÝŠEK, K., MADEJA, R., PLEVA, L. et al: Biomechanika 2, ISBN 978-80-7599-232-1 , monograph, University of Ostrava, Faculty of Medicine, Ostrava, Czech Republic, 2025, pp. 1-402.
ZEUCH, M., Bionika, Co jak proč, Svazek 50, ISBN 9788072387144 , Fraus, 2018, pp. 1-50.
REIMANN, E., Bionika, ISBN 978-80-7238-714-4 , Fraus, 2008.
FRYDRÝŠEK, K., ČEPICA, D., HALO, T., SKOUPÝ, O., PLEVA, L., MADEJA, R., POMETLOVÁ, J., LOSERTOVÁ, M., KOUTECKÝ, J., MICHAL, P., et al. Biomechanical Analysis of Staples for Epiphysiodesis. Appl. Sci. 2022, 12, 614. https://doi.org/10.3390/app12020614.

Doporučená literatura

ŠVEC, P., Bionika: Příroda jako inspirace. Academia, ISBN 978‑80‑200‑2365‑2, 2014.
ŽIVČÁK, J. a kol. Základy bioniky a biomechaniky, Prešov, ManaCon, 2004.
EIBA, P., FRYDRÝŠEK, K., ZANGANEH, B., ČEPICA, D., MARŠÁLEK, P., HANDLOS, P., TIMKOVIČ, J., ŠTEMBÍREK, J., CIENCIALA, J., ONDERKA, A. et al. Simulation of Orbital Fractures Using Experimental and Mathematical Approaches: A Pilot Study. J. Funct. Biomater. 2024, 15, 143. https://doi.org/10.3390/jfb15060143.
VLČKOVÁ, K., FRYDRÝŠEK, K., BAJTEK, V., DEMEL, J., PLEVA, L., HAVLÍČEK, M., POMETLOVÁ, J., MADEJA, R., KRATOCHVÍL, J., KRPEC, P., et al. Analytical, Stochastic and Experimental Solution of the Osteosynthesis of the Fifth Metatarsal by Headless Screw. Appl. Sci. 2022, 12, 9615. https://doi.org/10.3390/app12199615.