L'ingegneria dello sport vede l’utilizzo dei principi dell’ingegneria per migliorare le tecniche sportive, le attrezzature sportive e la sicurezza degli atleti. Gli obiettivi di questo corso sono quelli di presentare agli studenti le moderne tecnologie utilizzate nell'ingegneria dello sport. Durante il corso verranno introdotti i principi fondamentali della biomeccanica applicata allo sport, i sensori e gli attuatori utilizzati nell'ingegneria dello sport, i principi di progettazione.

Il corso ha come obiettivi principali quelli di 1) fornire agli studenti le conoscenze sull’applicazione di scienza e tecnologia nell’ambito dello sport e dell’esercizio fisico; 2) incoraggiare l'acquisizione di competenze scientifiche generali come l'analisi e la discussione di informazioni e dati scientifici nel settore specifico. Al termine di questo corso, lo studente deve avere: 1. un buon livello di conoscenza dei principi della bioingegneria applicati allo sport; 2. la conoscenza in una ampia gamma di tecnologie utilizzate nell’analisi del gesto sportivo; 3. conoscenze tecniche e buone capacità di problem solving e di pensiero critico per intraprendere attività di ricerca e sviluppo Al termine di questo corso, lo studente dovrebbe essere in grado di: 1. Applicare le conoscenze dell’ingegneria al campo dello sport e dell’esercizio fisico 3. Analizzare uno scenario per selezionare la tecnologia appropriata per l’analisi di uno specifico sport. 4. Sviluppare iniziative di auto-apprendimento (analisi e revisione della letteratura scientifica) e integrare le conoscenze apprese per risolvere problemi. 5. Applicare quanto appreso in aula a situazioni nuove.

Lo studente deve avere una buona conoscenza degli argomenti trattati nei corsi di fisica e fisiologia con elementi di anatomia umana.

Il corso tratta i seguenti argomenti principali: 1. Richiami su diagrammi di corpo libero applicati allo sport. Richiami su forze, coppie e momenti di inerzia. Introduzione all'analisi segmentale. Richiami di anatomia dei muscoli e tipi di leve. Frizione. Esempi di applicazione nello sport. Forza di resistenza dell'aria. Drag force e lift force. Esempi di applicazione. Collisioni. Urto frontale e urto obliquo. Esempi di applicazione nello sport. 2. Stima delle forze muscolo-scheletriche. Misura e stima della forza di reazione vincolare all'articolazione. Stima della forza muscolare. Metodi indiretti. Sezione muscolare. EMG. Limiti 3. Analisi intersegmentale. 4. Intro ai sistemi di misura nello sport. Il segnale elettromiografico di superficie. Elettromiografia di superficie per la stima di forza. Elettromiografia di superficie per la stima di fatica. 5. Panoramica dei sistemi di analisi del movimento. Sistemi inerziali. Accelerometri, giroscopi e magnetometri. Accenni al filtro di Kalman 6. Pedane di forza. Principi e tecniche costruttive. Stima del COP. 7. Tecniche di misura del consumo energetico. 8. Applicazione di tecniche di analisi del movimento nell'ambito dello sport per persone con disabilità. Stimolazione elettrica funzionale.

Il corso sarà organizzato in lezioni teorico-pratiche interattive, con presentazione di esempi ed esercizi risolti.

Materiale didattico fornito dal docente durante il corso Testi di approfondimento: 1. Roger M. Enoka, Neuromechanics of Human Movement, Human Kinetics (2002) 2. Rainoldi A, Minetto MA, Merletti R., Biomedical engineering in exercise and sports, Minerva Medica - Torino (Publ.), 2006 3. K. Hung, Jani Macari Pallis, Biomedical Engineering Principles in Sports, Springer-Verlag New York, 2004

Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

Exam: Written test;

... L'esame intende verificare la conoscenza dei metodi e delle tecnologie descritte a lezione e verificare le capacità di problem solving. La prova scritta, della durata di 90 minuti, prevede tre domande/esercizi a risposta aperta. Nel corso della prova non è consentita la consultazione di appunti, testi a stampa o qualunque altro materiale. Le domande/esercizi sono volte ad accertare la conoscenza degli aspetti specifici degli argomenti trattati a lezione ed indicati nel programma dell'insegnamento. Ad ogni risposta è attribuito un punteggio massimo pari a 11 punti. Se il voto complessivo, ottenuto come somma dei punteggi delle tre domande/esercizi, è maggiore di 30,5 allo studente viene assegnata la lode.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.