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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Rachid Aissaoui


PLAN DE COURS

Automne 2021
GTS814 : Ingénierie des aides techniques (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours

Approfondir les connaissances sur les aides techniques utilisées pour pallier des incapacités dans le domaine de la mobilité, de la vision, de l’audition et de la communication.

Définition des aides techniques. Modèle théorique des aides techniques. Classification internationale des déficiences, incapacités et handicaps. Introduction à l’ingénierie de la réadaptation, à la téléréadaptation, à la réadaptation robotique, à la réalité virtuelle et à la réalité augmentée. Étude et analyse des principes de design et de conception des aides techniques. Étude et analyse des principes d’évaluation et d’homologation des aides techniques. Introduction aux normes et standards dans le domaine des aides techniques. Étude de cas et résolution de problèmes reliés à la conception et au design des aides techniques.




Objectifs du cours
  • Acquérir des connaissances de base dans le domaine de l'ingénierie de la réadaptation
  • Connaître les aspects cliniques, les caractéristiques des populations
  • Acquérir des connaissances sur les outils de mesure et de modélisation et simulation dans le domaine de l’analyse en biomécanique.
  • Analyser les aides techniques à la posture (aspects biomécaniques de posture assise en fauteuil roulant FR)
  • Analyser les aides techniques à la marche, à la mobilité en FR et au transfert assis debout (aspects biomécaniques)
  • Connaître les outils d'évaluation des aides techniques
  • Acquérir des connaissances sur les normes et standards sur les aides techniques
  • Acquérir des connaissances dans le domaine de la réadaptation robotique et exosquelettes



Stratégies pédagogiques

Le cours comprend une partie théorique et des contributions pédagogiques présentées par les étudiants. La partie théorique correspond à des cours magistraux. Un examen final sera réalisé afin d'évaluer la connaissance des étudiants. Des analyses de données se feront sous forme de 2 rapports de laboratoire individuel. Ces données sont issues de laboratoires expérimentaux réalisés au Laboratoire de recherche en imagerie et orthopédie (LIO) au Centre de recherche de centre hospitalier universitaire de Montréal.




Utilisation d’appareils électroniques

Le laboratoire du LIO dispose de plusieurs appareils et dispositifs pour l'analyse des aides techniques,

- Capteur inertiel (APDM, Xsens) pour la mesure inertiel du mouvement humain

- Système d'analyse optoélectronique temps-réel 3D de VICON à 12 caméras vidéos (Nexus 2.8 et Trackers 3.0)

- Système de mesure de pression / plateforme de force dynamométrique AMTI

- Tapis roulant instrumenté à 2 voies.

- Système de Mesure de l'actvité électormyographie EMG de Noraxon.

- Robot JACO manipulateur pour fauteuil roulant motorisé




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Vendredi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Rachid Aissaoui Activité de cours Rachid.Aissaoui@etsmtl.ca A-3643



Cours

Semaine

Activités

1

Présentation, introduction, concepts généraux, terminologie, principaux types d'aides techniques, classification, handicaps et déficiences

2 -3

Instrumentation en biomécanique et réadaptation.

- Capteur de mouvement par caméra optoelectornique

- Capteur de mouvement par système inertiel

- capteur de force et de pression

- capteur de l'activité musculaire (Electromyographie de surface)

4-5

Modélisation cinématique du mouvement 

 -  Analyse cinématique dans le plan sagittal (locomotion et analyse de la marche)

 -  Analyse cinématique dans l'espace 3D

                   - Angles d'Euler

                   - Formalisme des rotations par l'algèbre des quaternions 

 - Cinématique directe et inverse (Estimation des quaternions par moindre carré).

 - Filtrage des données cinématiques ( filtrage temporel, filtrage frequentiel, filtrage adaptatif)

6 Laboratoire 1 - CRCHUM, Analyse de la locomotion sur un tapis roulant à 2 voies. Système VICON et système inertiel - Mode symétrique et assymétrique

7- 8

Modélisation Partie 2

Analyse par la méthode de dynamique inverse.

Calcul des forces et des moments aux articulations

Modèle d’estimation des chargements articulaires (locomotion, transfert)

Modèles réductionnistes , modèles d’optimisations 

9

Aide technique au transfert (transition assis debout et transfert d'un FR)

10

Aide technique à la mobilité réduite (propulsion manuelle et motorisée en FR)

Simulateur haptique de propulsion en Fauteuil Roulant manuel 

11

Laboratoire 2 - CRCHUM analyse dynamique de la locomotion efforts articulaire en mode symetrique et asymétrique. 

12

Mesure ambulatoire système inertiel (accéléromètrie, gyroscope, magnétomètre)

13

Réadaptation robotique  (Exerciseur bi-manuelle), Exosquelette ESKO

Utilisation de la réalité virtuelle dans le contexte de la réadaptation




Laboratoires et travaux pratiques

- Le rapport 1 touchera le calcul des angles articulaires pendant la marche sur tapis-roulant à doubles voies en mode asymétrique à vitesse fixe

- Le rapport 2 touchera le calcul des forces et moments articulaires pendant la marche en mode symetrique et asymetrique 

 

 

 

 

 

 




Évaluation

- Rapport de Laboratoires  

      - Laboratoire 1                                                                                                                                              30 %

      - Laboratoire 2                                                                                                                                              30 %

 -  Examen final portant sur la matière du cours & laboratoires                                                                         40 %

 




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

- 2% par jour de retard des laboratoires.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

- site du cours




Ouvrages de références
  • TEODORESCU H-N.L. & JAIN L.C., Intelligent Systems and Technologies in Rehabilitation Engineering, Bota Racon: CRC Press, 2001.
  • COOK A.M. & HUSSEY S. M., Assistive Technologies: Principles and Practice, Mosby – Year Book, 1995.
  • SMITH R.V. & LESLIE J.H., Rehabilitation Engineering, CRC Press, 1990.
  • ZACHARKOW D., Posture: Sitting, Standing, Chair Design and Exercise, Charles C Thomas Publisher, 1988.
  • COOPER R.A., Rehabilitation Engineering Applied to Mobility and Manipulation, IOP Publishing, 1995.
  • COOPER R.A., Wheelchair Selection and Configuration, Demos Medical Publishing, 1998.
  • STAARINK H.A.M., Sitting Posture, Comfort and Pressure, Delft University Press, 1995.
  • WARD D.E., Prescriptive Seating for Wheeled Mobility. Vol I: Theory, Application and Terminology, HealthWealth International, 1994.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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