Biyomekatronik

BİYOMEKATRONİK

Mekatronik mühendisliği makine, elektronik, kontrol ve yazılım mühendisliklerinin kaynaşmasından oluşmuş bir disiplinler arası bilim dalıdır. Üniversite tercihi yapacak öğrenci diliyle şöyle de diyebiliriz: “Makine Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği, Elektrik-Elektronik Mühendisliği karışımı.”

Bu bilim dalının bir alt bilim dalı olan biyomekatronik, en kapsamlı anlamda, mekatronik mühendisliği uygulamalarının insan biyolojisine uygulanması olarak tanımlanır. Bu bilim biyomedikal mühendisliği bilim dalının önemli bir ayağı olarak düşünülmektedir. Lakin bu bilim dalı genel olarak mekatronik mühendisliği, makine mühendisliği, biyomühendislik, biyomedikal mühendisliği gibi bilim dallarının ortak ayağı olarak düşünülür.

Biyomekatronik icatlarının temelinde, genelde, elektromekanik cihazların ve sistemlerin insan vücudu, organları ile olan ilişkisi vardır. Tarihçesine baktığımızda biyomekatroniğin yeni bir bilim dalı olmadığı görülür. Kalp pili, biyomekatronik cihazlara verilebilecek en iyi örneklerden biridir. Şöyle ki elektromekanik bir cihaz olan kalp pili insan vücudundan kalp ile ilişki içindedir.

Bir diğer biyomekatronik icadına örnek olarak şunu verebiliriz: Mekanik bir balığa kurbağa bacak kaslarının eklenir ve bu kaslara fiber ağlar ile elektrik sinyallerinin iletilir. Gönderdiğiniz sinyaller ile biyonik balığınızın su içinde yüzme davranışlarını kontrol edebilirsiniz.

Tipik bir biyomekatronik sistemde şu bileşenler vardır:

Biyomekatronik Sistemi

– Cihazın implante edileceği örnek (insan vs.)
– Uyarıcı
– Çevirici (transducer) ve sensör
– Sinyal işleyen elemanlar
– Kaydetme ve görüntüleme
– Geribesleme elemanları

Şimdi konunun daha iyi anlaşılması için biyomekatroniğin bazı uygulama alanlarını zikredeceğiz:

1. Kol, bacak ve eklem protezleri

2. İmplantlar

Yapay kalp, kalp pili, defibrilatör, koklear implantları, retinal implantlar, yarım daire kanal implantları,

3. Teşhis ve Kontrol için Biyolojik Arayüzeyler

Elektrokardiyograf sinyaller, elektroensefalograf sinyaller, miyoelektrik sinyaller, oksimetre, glikoz seviyesi ölçme ve insülin dozlama cihazı, kan basıncı ölçme

4. Algılama

Körler için ultrasonografik cihazlar, biyolojik burun, koklear uyaran cihaz,

5. Biyoelektrik sinyal işleme

Teşhis için olanlar (EEG, ECG), aktif protez kontrolü için olanlar (miyoelektrik)

6. Destek Cihazlar

Böbrek diyalizi, insülin pompası, kalp-akciğer cihazı,

7. Medikal görüntüleme ve teşhis

CT, MRI, fMRI, PET, endoskopi kameraları

ve dahası…

Yakın gelecekte en heyecan verici biyomekatronik buluşlar tahminen şunlar olacaktır:

– Diyabetik hastalar için pankreas pili: Kan şeker seviyesini ölçerek pankreası uyaran böylece şeker seviyesini normal aralıkta tutabilen bir cihaz (benzeri cihazlar var)
– Elektronik kas uyarıcı: Sinirleri zarar görmüş kaslara beyin aldığı sinyalleri ileten ve böylece kasların kasılıp gevşemesine aracılık eden bir cihaz.
– Dijital kamera: Beyin tarafından kontrol edilen kör insanlara bir çeşit görme duygusu veren bir cihaz.
– Dijital mikrofon: Sağır kişilere implante edilerek duymalarını sağlayan bir cihaz.

Kaynaklar

http://www.brighthub.com/engineering/mechanical/articles/20109.aspx
Brooker G., (2012). “Introduction to Biomechatronics”, SciTech Publishing.
http://biomech.media.mit.edu/research/research.htm
crazyengineers.com

Rıdvan

Yıldız Teknik Üniversitesi’nde Doktora yapmakta.

Biyomekatronik” için 4 yorum

  • 20 Nisan 2012 tarihinde, saat 23:11
    Permalink

    çok teşekkürler yazı için.
    bir aralar (1.sınıftayken :D) yüksek lisans yapmak istediğim alandı kendisi. fakat yokmuş öğrendik. bunun yanında üniversitelerde biyomekatronik çalışan hocalar var mekatronik, elektronik mühendisliği gibi bölümlerde.

    Yanıtla
  • 22 Nisan 2012 tarihinde, saat 11:29
    Permalink

    Bu sektörde bizden çok elektronik ve mekatronik bölümlerinde çalışıyorlar itü elektronik fakültesi bilgisayarla insan beyni arasında bir arayüz oluşturmaya çalışıyordı geçen sene fakat sonuçlar ne oldu haberim yok paylaşım içinde teşekkürler:D

    Yanıtla
    • 22 Nisan 2012 tarihinde, saat 16:56
      Permalink

      Doğru diyorsun, bu sektörde daha çok elektronikçiler, mekatronikçiler araştırma yapıyor. Ama bence biyomühendisler de bu konuda çalışma yapabilir. Çünkü işin hem “biyo” kısmı hem de “mühendis” kısmı var 😀

      Yanıtla
  • 30 Mayıs 2012 tarihinde, saat 06:46
    Permalink

    ama isin ne kadari biyo, ne kadari muhendis? ya da bir biyomuhendis ne kadar biyocu, ne kadar muhendis? elektronik gibi nispeten uzak alanlarda en azindan neyin ne oldugunu anlayabilecek yeterlilige sahip mi (mecbur degil tabii)? biyomekatronik konusuna herhangi bir biyomuhendisin yapabilecegi katkinin boyutlari bence bu ve benzeri sorularda gizli. 😉

    Yanıtla

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Göztepe Escort