Ingeniería de Neuromecánica del Movimiento y Modelado Musculoesquelético aborda el análisis avanzado de la biomecánica neuromuscular mediante herramientas como OpenSim y sistemas EMG-driven, integrando áreas como dinámica musculoesquelética, control motor, y simulación multiescala que contribuyen a la comprensión de la función motora en entornos biomédicos y aeronáuticos. Esta disciplina incorpora modelado computational para evaluar la interacción entre tejidos, dispositivos asistenciales y sistemas de feedback control, apoyándose en técnicas de simulación muscle-driven, validación experimental con señales electromiográficas, y frameworks interdisciplinarios que convergen con la cinemática avanzada, dinámica de cuerpo rígido y procesamiento de señales fisiológicas.
Los laboratorios asociados están equipados para la adquisición y procesamiento de datos electromiográficos, análisis de fuerzas y cinemática tridimensional, incorporando métodos HIL/SIL para validar modelos predictivos y sistemas de control neuroprostético. Se asegura la trazabilidad y conformidad con normativa aplicable internacional para sistemas biomédicos y de asistencia tecnológica, integrando criterios de seguridad funcional y robustez conforme a estándares del sector salud y aeroespacial. La formación capacita a roles profesionales como ingeniero biomédico, especialista en biomecánica computacional, desarrollador de sistemas EMG, analista de movimientos, y diseñador de tecnologías neuroasistidas.
Palabras clave objetivo (naturales en el texto): OpenSim, EMG-driven, biomecánica, neuromecánica, modelado musculoesquelético, dinámica muscular, simulación computacional, electromiografía.
591.000 €
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
1.1 Neuromecánica: fundamentos, principios y relación entre sistema nervioso y músculo
1.2 OpenSim: visión general, arquitectura y flujo de trabajo
1.3 Anatomía y cinemática aplicada al movimiento humano: articulaciones y planos
1.4 Modelado musculoesquelético básico en OpenSim: músculos, tendones y líneas de acción
1.5 EMG: introducción, adquisición, preprocesamiento y relevancia para la neuromecánica
1.6 Preparación de datos y configuración inicial de un modelo en OpenSim
1.7 Ejecución de simulaciones y obtención de resultados: kinemática, dinámica y torques
1.8 Validación de modelos con datos experimentales: criterios, métricas y buenas prácticas
1.9 Consideraciones éticas, de seguridad y manejo de datos en investigación de neuromecánica
1.10 Caso práctico: construcción de un modelo básico de codo o rodilla y simulación inicial
**Módulo 2 — Principios de la Neuromecánica y EMG**
2.2 Principios básicos de la neuromecánica: relación entre fuerza muscular, articulaciones y movimiento
2.2 OpenSim: fundamentos para construir modelos musculoesqueléticos
2.3 EMG-driven modeling: convertir señales EMG en activación y fuerzas
2.4 Integración EMG y OpenSim: pipelines, sincronización y calibración
2.5 Preprocesamiento de EMG: filtrado, rectificación y normalización
2.6 Calibración de modelos EMG-driven: parámetros musculares y latencias
2.7 Análisis de cinemática y cinética: derivación de torques y trayectorias
2.8 Validación de modelos: métricas y contraste con datos experimentales
2.9 Aplicaciones clínicas y deportivas: rehabilitación, desempeño y ergonomía
2.20 Laboratorio práctico: diseño y ejecución de un estudio EMG-driven con OpenSim
3.3 Fundamentos de Neuromecánica y OpenSim: principios, estructura de un modelo musculoesquelético y entradas EMG
3.2 Modelado musculoesquelético en OpenSim: segmentos, articulaciones, músculos y tendones
3.3 Preprocesamiento de datos EMG para uso en OpenSim: filtrado, normalización y sincronización con cinemática
3.4 EMG-driven en OpenSim: mapeo EMG a activación muscular y simulaciones de fuerza
3.5 Calibración de parámetros musculares en OpenSim: longitudes, moment arms y constantes de activación
3.6 Integración de cinemática y EMG: configuración de escenarios de simulación
3.7 Validación de modelos neuromecánicos: comparaciones con datos experimentales y métricas de error
3.8 Análisis de resultados en OpenSim: interpretación de activaciones, fuerzas y coactivación
3.9 Casos prácticos: marcha y salto con enfoque EMG-driven
3.30 Consideraciones prácticas y éticas en modelos EMG-driven y OpenSim
4.4 OpenSim para la ingeniería neuromecánica: fundamentos, estructuras y flujo de trabajo
4.2 Modelado musculoesquelético en OpenSim: huesos, articulaciones y actuadores
4.3 Integración de EMG en modelos EMG-driven: procesamiento, normalización y coactivación
4.4 Simulación de movimiento humano en OpenSim: cinemática, cinética y estimación de fuerzas
4.5 Calibración y personalización de modelos: identificación de parámetros y adaptación a sujeto
4.6 Validación experimental con EMG y cinemática: comparación entre simulación y datos reales
4.7 Análisis de sensibilidad e incertidumbre en modelos EMG-driven
4.8 Diseño experimental para neuromecánica: disposición de electrodos, adquisición y sincronización
4.9 Métricas de evaluación y reporte de resultados: RMSE, R2, VAF, concordancia
4.40 Caso práctico: go/no-go con matriz de riesgo para implementación clínica o investigación
5.5 Principios de Neuromecánica Aplicados al Movimiento Humano
5.5 Introducción a OpenSim: Interfaz y Funcionalidades Básicas
5.3 Modelado Musculoesquelético: Construcción y Personalización de Modelos
5.4 Adquisición y Procesamiento de Datos EMG
5.5 Integración de Datos EMG en Modelos Musculoesqueléticos
5.6 Análisis Cinemático y Dinámico del Movimiento
5.7 Simulación de Movimientos Humanos Específicos
5.8 Validación y Calibración de Modelos Musculoesqueléticos
5.9 Interpretación de Resultados y Aplicaciones Clínicas
5.50 Caso Práctico: Análisis de Movimiento con OpenSim y EMG
6. 6 Fundamentos de la Neuromecánica y el Movimiento Humano
2. 2 Introducción a OpenSim y el Modelado Musculoesquelético
3. 3 Adquisición y Procesamiento de Señales EMG
4. 4 Integración de Datos EMG en Modelos Musculoesqueléticos
5. 5 Análisis del Movimiento Humano con OpenSim
6. 6 Diseño de Experimentos y Análisis de Resultados
7. 7 Aplicaciones Prácticas: Estudios de Caso y Proyectos
8. 8 Consideraciones Éticas y Tendencias Futuras
7.7 Introducción al Modelado Musculoesquelético y OpenSim
7.2 Fundamentos de EMG: Adquisición y Procesamiento de Señales
7.3 Construcción de Modelos Musculoesqueléticos en OpenSim
7.4 Calibración y Validación de Modelos
7.7 Análisis Cinético y Cinemático del Movimiento
7.6 Integración de Datos EMG en Modelos Musculoesqueléticos
7.7 Simulación y Análisis del Control Muscular
7.8 Estudio de Patrones de Movimiento y Dinámicas Musculares
7.9 Aplicaciones de OpenSim y EMG en Investigación
7.70 Casos Prácticos y Desarrollo de Proyectos
8.8 Introducción a la Neuromecánica y el Movimiento Humano
8.8 Fundamentos de OpenSim: Instalación y Familiarización
8.3 Modelado Musculoesquelético Básico en OpenSim
8.4 Electromiografía (EMG): Adquisición y Procesamiento de Datos
8.5 Modelado EMG-Driven: Integración de Datos EMG en OpenSim
8.6 Análisis Cinemático y Cinético del Movimiento
8.7 Simulación y Análisis de la Dinámica Muscular
8.8 Aplicaciones Prácticas: Estudios de Caso y Ejemplos Reales
8.8 Validación y Validación de Modelos en OpenSim
8.80 Tendencias Futuras en Neuromecánica y Modelado EMG-Driven
9.9 Introducción a la Neuromecánica y el Movimiento Humano
9.9 Fundamentos de OpenSim y Modelado Musculoesquelético
9.3 Adquisición y Procesamiento de Señales EMG
9.4 Integración de Datos EMG en Modelos Musculoesqueléticos
9.5 Análisis Cinemático y Dinámico del Movimiento
9.6 Diseño de Experimentos y Análisis de Datos
9.7 Simulación y Análisis de Patrones de Movimiento
9.8 Aplicaciones de la Neuromecánica en Investigación y Clínica
9.9 Optimización de Modelos y Validación
9.90 Proyectos Avanzados: Estudio de Casos y Aplicaciones Específicas
1.1 Introducción a la Neuromecánica y al Modelado Musculoesquelético
1.2 Fundamentos de OpenSim: interfaz y flujo de trabajo
1.3 Captura y procesamiento de datos EMG
1.4 Construcción y personalización de modelos musculoesqueléticos
1.5 Análisis cinemático y dinámico del movimiento
1.6 Simulación EMG-Driven: control muscular y patrones de movimiento
1.7 Validación y calibración de modelos
1.8 Aplicaciones prácticas y estudios de caso
1.9 Herramientas avanzadas de OpenSim y EMG
1.10 Proyecto final: análisis del movimiento y simulación EMG-OpenSim
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