Hoogleraren: prof.dr.ir.C.A.Grimbergen, prof.dr.ir.H.G.Stassen

Beschrijving van de specialisatie:

Overal in de werktuigbouwkunde kom je het vakgebied Mens-Machine Systemen (MMS) tegen. Denk aan de besturing en het gebruik van instrumenten, gereedschappen, werktuigen en voertuigen maar ook aan het bewaken en regelen van complexe industriële installaties, produktiesystemen, medische systemen en vervoerssystemen. De sectie MMS besteedt zowel aandacht aan het ontwerp als aan het gebruik van Mens-Machine Systemen. Fundamentele inzichten uit de systeem-, meet- en regeltechniek komen bij het ontwerp-proces van Mens-Machine Systemen naar voren (identificatie, waarneembaarheid, regelbaarheid, open loop gedrag, geregeld gedrag etc.). Bij MMS studeer je af als regeltechnisch ingenieur met specialisme Mens-Machine Sysemen.

Bij het dynamisch gebruik van technische systemen door de mens kunnen we de mens als regelaar beschouwen; de mens bevindt zich dan "in de loop". Het dynamisch gedrag van zijn handelingen is van belang om een goed werkend en stabiel geheel te krijgen. Met name treedt dit op bij het besturen van voer-, vlieg- en vaartuigen, maar ook bij het hanteren van bijvoorbeeld chirurgische gereedschappen of robots op afstand (teleoperation). Operators in een regelkamer kunnen in principe vanuit hetzelfde concept worden benaderd. Echter de dynamica van de handelingen speelt daarbij een minder belangrijke rol terwijl de dynamica van het beslissingsproces cruciaal wordt voor het besturen in kritieke situaties. Kennis hierover is dus van belang voor het ontwerp van regelkamers en voor beslissing ondersteunende systemen.

Naast toepassingen op het gebied van de industriële systemen heeft de sectie een lange traditie voor toepassingen op het medische vakgebied. Niet altijd is het dynamisch gedrag dominant. Denk bijvoorbeeld aan het ontwerpen van orthesen en prothesen, met name daar waar men het draaggemak, de energiebesparing en het bedieningsgemak wil verbeteren (Wilmer groep). Dergelijke uitgangspunten gelden ook voor het ontwerp van medische hulpmiddelen, protocollen en instrumenten ten behoeve van onder andere de chirurgie. Op dit onderwerp is m.i.v. 1997 een grote onderzoekssubsidie (zgn. DIOC) verstrekt door de TUDelft waardoor bij de sectie MMS de komende jaren een zwaar accent op dit laatste onderwerp zal komen te liggen. Bij dit programma wordt de techniek en het instrumentarium ontwikkeld dat ingezet wordt voor ingrepen in het lichaam waarbij via kleine openingen in het lichaam wordt geopereerd. Omdat er vaak weinig ruimte beschikbaar is, en men ook de kleinste vaten wil kunnen bereiken, wordt ook aandacht besteed aan de miniaturisering van medische hulpmiddelen en instrumenten. Zeer belangrijk voor dit programma zijn de goede banden met enkele medische faculteiten. Prof.dr.ir. C. Grimbergen is vanuit het AMC als deeltijdhoogleraar bij de sectie betrokken en is één van de trekkers van het DIOC programma. Naast de specifieke kennis over Mens-Machine Systemen zoals die hiervoor aan de orde is gekomen, wordt binnen de sectie MMS nog aan andere onderwerpen aandacht besteed. Zo wordt er interessant onderzoek gedaan naar de werking van de regeling voor de doorbloeding van de hartspier en naar de dynamica en dynamische positionering van het schoudercomplex bij de mens. Dit onderzoek kent twee facetten: · simulaties van modellen en regelconcepten, dit gebeurt in Delft, · dierexperimenten en metingen aan mensen wat gebeurt bij de academische ziekenhuizen (AMC en RUL). Op dit laatste onderwerp werken momenteel 6 AIO’s en is internationaal faam verkregen met haar 3-D Schouder Model.

Teneinde voldoende inzicht te verkrijgen in de te beheersen systemen is samenwerking met veel andere disciplines onontbeerlijk.
In de specialisatiestudie wordt ernaar gestreefd om alle studenten een grondige kennis mee te geven die bij de modelvorming, analyse en synthese van het brede scala van toepassingen kan worden gebruikt. Bij de afstudeeropdracht wordt de basiskennis verder uitgediept en operationeel gemaakt op één van de onderzoeksprojekten.
De afgestudeerde regeltechnisch ingenieur is niet aan één eng specialisme gebonden, maar op een breed terrein inzetbaar. Vanuit zeer uiteenlopende richtingen van de industrie, de gezondheidszorg en de onderzoekcentra is er dan ook uit een grote vraag naar ingenieurs met een regeltechnische achtergrond.

Vakkenpakket:
Bij de specialisatie MMS zijn twee richtingen gedefinieerd: Toepassing van Mens-Machine Systemen op Industriële Systemen (A in tabel), en toepassing van Mens-Machine Systemen op het ontwerp van Medische Instrumentatie en op de bestudering van Biomechanische onderwerpen (B in tabel). Ook de Microtechniek valt in deze categorie. In de onderstaande tabel is voor de twee richtingen aangegeven welke vakken verplicht zijn (V) en welke vakken als keuze (K) kunnen worden opgevoerd.

Specialisatie Mens-machine Systemen:

¹⁾ te kiezen uit wb2301 of wb2403 ; OC=geldt als Ontwerp/Constructie vak ; V=verplicht ; K= keuze
²⁾ te kiezen uit wb2306 of wb2404
³⁾ kiezen uit wb2307 of wb2408

Dit vakkenpakket wordt aangevuld tot een totaal van:

• 6 stp. Wiskunde vakken (Wisk)
• 6 stp. Maatschappij (Mij)
• 6 stp. Ontwerp/Constructie vakken (OC)

Daarnaast kan een veelheid van keuzevakken gekozen worden. Overleg altijd even met de onderwijscoördinator
Het totale vakkenpakket dient te komen op 53 studiepunten.
In het vijfde jaar verrichten de studenten een literatuurstudie van 10 stp. en een afstudeeropdracht van 32 stp.
Daarnaast houden de studenten een drietal colloquium-voordrachten over het eigen werk, terwijl de aanwezigheid bij een aantal andere colloquia verplicht is. Iedere maand wordt gedurende 1 dag uitgebreid aandacht besteed aan een selectie van afstudeeropdrachten en vertellen gastsprekers van buiten iets over hun werk of onderzoek. De studenten zijn verplicht hieraan deel te nemen. De deelname hieraan wordt beoordeeld binnen het vak wb2417, Projectwerk.

Studenten worden twee maal per jaar uitgenodigd om de studievoortgang en planning te bespreken met de onderwijscoördinator dr.ir. Peter Wieringa, tel. 5763, Noord-West hoek, kamer 4.04.
Voor nadere informatie kunt u ook altijd bij hem terecht.