Search
Department of Biomechatronics
Publications
Filters
total: 173
Catalog Publications
Year 2016
-
Body surface area formulae: an alarming ambiguity
PublicationBody surface area (BSA) plays a key role in several medical fields, including cancer chemotherapy, transplantology, burn treatment and toxicology. BSA is often a major factor in the determination of the course of treatment and drug dosage. A series of formulae to simplify the process have been developed. Because easy-to-identify, yet general, body coefficient results of those formulae vary considerably, the question arises as to...
-
Detection of damages in a rivetted plate
PublicationThe paper presents the results of damage detection in a riveted aluminium plate. The detection method has been based on Lamb wave propagation. The plate has been analysed numerically and experimentally. Numerical calculations have been carried out by the use of the time-domain spectral finite element method, while for the experimental analysis laser scanning Doppler vibrometry (LSDV) has been utilised. The panel has been excited...
-
Important Facts and Observations about Pairwise Comparisons (the special issue edition)
PublicationThis study has been inspired by numerous requests for clarification from researchers who often confuse Saaty’s Analytic Hierarchy Process (AHP) with the pairwise comparisons (PC) method, taking AHP as the only representation of PC. This study should be regarded as an interpretation and clarification of past investigations of PC. In addition, this article is a reflection on general PC research at a higher level of abstraction: the...
-
Periodic Properties of 1D FE Discrete Models in High Frequency Dynamics
PublicationFinite element discrete models of various engineering 1D structures may be considered as structures of certain periodic characteristics. The source of this periodicity comes from the discontinuity of stress/strain field between the elements. This behaviour remains unnoticeable, when low frequency dynamics of these structures is investigated. At high frequency regimes, however, its influence may be strong enough to dominate calculated...
-
Prototyp bezprzewodowego systemu informacyjnego do monitorowania i alarmowania o stanie statku.
PublicationW artykule przedstawiono opis projektu i realizacji praktycznej prototypu urządzenia informacyjnego do bezprzewodowej wymiany danych pomiędzy systemami pokładowymi statku a telefonem lub tabletem z zainstalowanym systemem Android. Przedstawione urządzenie ma charakter doradczy i służy jedynie do monitorowania i ewentualnego alarmowania użytkownika o przekroczonym poziomie dopuszczalnym wartości mierzonej. Opisano dostępne dotychczas na...
-
Robot do diagnostyki stanu technicznego przewodów linii napowietrznych
PublicationW artykule przedstawiono strukturę sprzętu i programu komputerowego do sterowania i wizualizacji prototypu robota mobilnego poruszającego się wzdłuż linii napowietrznych średniego i wysokiego napięcia. Komunikacja z robotem poprzez protokół TCP / IP umożliwia sterowanie ruchem robota oraz oględziny przewodów linii na podstawie obrazu z kamery zamontowanej na robocie. Wykonane próby na poligonie doświadczalnym na odcinku linii...
-
Spectral Finite Element Method in Condition Monitoring and Damage Detection
PublicationIt is well known that the dynamic behaviour of engineering structures may carry very important and crucial information that can be further used for the assessment of their condition as well as detection of any damage induced. The current interest in monitoring techniques based on the propagation of guided elastic waves requires that numerical techniques used for modelling the phenomena associated must shift into the realm of high...
Year 2015
-
Arm EMG Wavelet-Based Denoising System
PublicationThese paper presents research results of muscle EMG signal denoising. In the same time two muscles were examined - an adductor muscle (biceps brachii) and an abductor muscle (tricpeps brachii). The EMG signal was filtered using the wavelet transform technique, having selected the crucial parameters as: wavelet basis function (Daubechies 4), 10 th decomposition level, threshold selection algorithm (Heurestic) and a sln rescaling...
-
Platform Supporting the Esophageal Impedance Analysis
PublicationThe esophageal pH-impedance examination is one of the most popular diagnostic methods for identifying the upper gastrointestinal tract’s diseases. Inconclusive test evaluation criteria makes it difficult to state the definite diagnosis. In this paper, the computer platform supporting the research and teaching process in the area of pH-impedance analysis is presented. Users, having a variety of mathematical and statistical methods...
-
Rational Use of Primary Energy in Single-Family Residential Houses
PublicationThis work presents results of the primary energy use for heating residential single-family house. Analysis includes domestic hot water system (DHW) and heating, ventilation and air condition system (HVAC). During researches the conventional and alternative energy sources (natural gas, biomass, fuel oil, bituminous coal, lignite or electric energy obtained from electric power system – EPS) were used in DHW and HVAC systems. Furthermore...
-
The influence of electromagnetic pollution on living organisms – historical trends and forecasting changes
PublicationCurrent technologies have become a source of omnipresent electromagnetic pollution from generated electromagnetic fields and resulting electromagnetic radiation. In many cases this pollution is much stronger than any natural sources of electromagnetic fields or radiation. Wireless and radio communication, electric power transmission or devices in daily use such as smartphones, tablets and portable computers every day expose people...
Year 2014
-
A compartment model of alveolar–capillary oxygen diffusion with ventilation–perfusion gradient and dynamics of air transport through the respiratory tract
PublicationThis paper presents a model of alveolar–capillary oxygen diffusion with dynamics of air transport through the respiratory tract. For this purpose electrical model representing the respiratory tract mechanics and differentia equations representing oxygen membrane diffusion are combined. Relevant thermodynamic relations describing the mass of oxygen transported into the human body are proposed as the connection between these models,...
-
A higher order shell element for wave propagation in isotropic shell structures
PublicationThe presents the new multi mode higher order shell element for wave propagation problems in shell structures.
-
A System for Heart Sounds Classification
PublicationThe future of quick and efficient disease diagnosis lays in the development of reliable non-invasive methods. As for the cardiac diseases – one of the major causes of death around the globe – a concept of an electronic stethoscope equipped with an automatic heart tone identification system appears to be the best solution. Thanks to the advancement in technology, the quality of phonocardiography signals is no longer an issue. However,...
-
Adaptacyjny algorytm filtracji sygnału fonokardiograficznego wykorzystujący sztuczną sieć neuronową
PublicationPodstawowym problemem podczas projektowania systemu autodiagnostyki chorób serca, bazującego na analizie sygnału fonokardiograficznego (PCG), jest konieczność zapewnienia, niezależnie od warunków zewnętrznych, sygnału o wysokiej jakości. W artykule, bazując na zdolności Sztucznej Sieci Neuronowej (SSN) do predykcji sygnałów periodycznych oraz quasi-periodycznych, został opracowany adaptacyjny algorytm filtracji dźwięków serca....
-
An Application Supporting Gastroesophageal Multichannel Intraluminal Impedance-pH Analysis
PublicationDue to a significant rise in the number of patients diagnosed with diseases of the upper gastrointestinal tract and the high cost of treatment, there is a need to further research on one of the most popular diagnostic tests used in this case – esophageal Multichannel Intraluminal Impedance and pH measurement. This may lead to finding new diagnostically relevant information, used to quicken and improve the diagnostic procedure....
-
COMPARISON OF INFINITE ELEMENT MODELS
PublicationThe main objective of this paper is to show the comparison of two models of infinite ab- sorbing layer with increasing damping in numerical investigations of elastic wave prop- agation in unbounded structures. This has been achieved by the Authors by a careful in- vestigation of two different engineering structures characterised by gradually increasing geometrical and mathematical description complexities. The analysis included...
-
Damage Detection Strategies in Structural Health Monitoring of Overhead Power Transmission System
PublicationOverhead power transmission lines, their supporting towers, insulators and other elements create a highly distributed system that is vulnerable to damage. Typical damage scenarios cover cracking of foundation, breakage of insulators, loosening of rivets, as well as cracking and breakage of lines. Such scenarios may result from various factors: groundings, lightning strikes, floods, earthquakes, aeolian vibrations, conductors galloping,...
-
Identyfikacja dźwięków serca za pomocą algorytmu LPC oraz sztucznej sieci neuronowej.
PublicationW artykule przedstawiono algorytm klasyfikacji sygnału fonokardiograficznego, który umożliwia skuteczną identyfikację 12 różnych stanów. Poprzez połączenie ze sobą algorytmu kodowania liniowego (LPC) wraz ze sztuczną siecią neuronową uzyskano skuteczność klasyfikacji sięgającą 82% oraz pełną skuteczność w rozróżnieniu pomiędzy stanami: braku lub występowania schorzenia. Najlepsze rezultaty uzyskano dla jednokierunkowych, dwuwarstwowych...
-
Influence of electric, magnetic and electromagnetic fields on the circadian system – current stage of knowledge
PublicationOne of the side effects of each electrical device work is the electromagnetic field generated near its workplace. All organisms, including humans, are exposed daily to the influence of different types of this field, characterized by various physical parameters. Therefore, it is important to accurately determine the effects of an electromagnetic field on the physiological and pathological processes occurring in cells, tissues and...
-
Numerical analysis of elastic wave propagation in unbounded structures
PublicationThe main objective of this paper is to show the effectiveness and usefulness of the concept of an absorbing layer with increasing damping (ALID) in numerical investigations of elastic wave propagation in unbounded engineering structures. This has been achieved by the authors by a careful investigation of three different types of structures characterised by gradually increasing geometrical and mathematical description complexities....
-
Use of Modified Cuckoo Search algorithm in the design process of integrated power systems for modern and energy self-sufficient farms
PublicationIn the face of increasingly stringent pollutant emission regulations, designing an agricultural holding becomes a difficult challenge of connecting a large number of coefficients that describe an energy system of a farm in regard to its ecological and economic efficiency. One way to cope with this issue is to design an energy self-sufficient farm that integrates various technologies, including renewable energy. However, the selection...
-
Wavelet-based denoising method for real phonocardiography signal recorded by mobile devices in noisy environment
PublicationThe main obstacle in development of intelligent autodiagnosis medical systems based on the analysis of phonocardiography (PCG) signals is noise. The noise can be caused by digestive and respiration sounds, movements or even signals from the surrounding environment and it is characterized by wide frequency and intensity spectrum. This spectrum overlaps the heart tones spectrum, which makes the problem of PCG signal filtrating complex....
-
Wpływ redukcji emisji CO2 na funkcjonowanie sektorów biopaliw transportowych w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem sektora bioetanolu
PublicationW artykule omówione zostały zagadnienia dotyczące produkcji bioetanolu w Polsce, w aspekcie wymogów unijnych. Artykuł prezentuje ponadto modele badawczo-decyzyjne, na podstawie których zostały zrealizowane badania wśród przedsiębiorstw produkujących bioetanol oraz model zalecany na przyszłość. Do zaprezentowanych przykładów przedsiębiorstw produkcyjnych bioetanol 1. generacji należy odnieść się w kontekście zmian techniczno-technologicznych...
Year 2013
-
A new approach to modeling of selected human respiratory system diseases, directed to computer simulations
PublicationThis paper presents a new versatile approach to model severe human respiratory diseases via computer simulation. The proposed approach enables one to predict the time histories of various diseases via information accessible in medical publications. This knowledge is useful to bioengineers involved in the design and construction of medical devices that are employed for monitoring of respiratory condition. The approach provides the...
-
An application supporting the educational process of the respiratory system obstructive diseases detection
PublicationThe paper presents a description of functioning of a platform supporting the detection of obstructive diseases in the respiratory system education process. A 16-parameter model of the respiratory system simulated in the MATLAB/Simulink environment was set in the role of the tested patient. It has been linked to the control layer, developed in the LabVIEW environment, using the SIT library (Simulation Interface Toolkit). This layer...
-
Analiza biomasy jako nośnika energii na tle wybranych konwencjonalnych źródeł energii
PublicationArtykuł przedstawia wyniki analiz zastosowania odnawialnych źródeł energii (głównie biomasy) na tle wybranych konwencjonalnych źródeł energii (oleju opałowego, gazu ziemnego oraz węgla kamiennego). Materiał uzasadnia wyniki analizy ekonomicznej oraz analizy ekologicznej ww. nośników energii dla potrzeb ogrzewania oraz wentylacji obiektu referencyjnego zlokalizowanego w różnych strefach klimatycznych na terytorium Polski (strefa...
-
Analiza konwencjonalnych nośników energii z biomasą do celów grzewczych. Cz. 1. Charakterystyka problemu oraz metodyka badań
PublicationW artykule przedstawiono istotę problemu zastosowania konwencjonalnych źródeł energii (węgla kamiennego, gazu ziemnego, oleju opałowego oraz energii elektrycznej pozyskiwanej z krajowego systemu elektroenergetycznego – KSE) w odniesieniu do odnawialnego źródła energii – OZE (jakie stanowi biomasa). Przedstawiona w artykule metodyka stanowi podstawę ilościowej realizacji analizy ekonomicznej i ekologicznej ww. nośników energii,...
-
Analiza konwencjonalnych nośników energii z biomasą do celów grzewczych. Cz. 2. Studium przypadku
PublicationMateriał stanowi kontynuację podjętego przez Autorów problemu. W artykule przedstawiono wyniki analizy ekonomicznej oraz ekologicznej biomasy (pellety), w porównaniu z innymi, powszechnie stosowanymi nośnikami energii (węglem kamiennym, gazem ziemnym, olejem opałowym oraz energią elektryczną wytwarzaną w krajowym systemie elektroenergetycznym – KSE). Powyższą analizę wykonano na przykładzie budynku mieszkalnego, stanowiącego domek...
-
Aplikacja komputerowa wspomagająca proces diagnostyki chorób górnego odcinka przewodu pokarmowego na podstawie analizy przebiegu pH-metrii
PublicationW artykule przedstawiono propozycję pierwszego modułu opracowanej i wykonanej aplikacji komputerowej wspomagającej proces diagnostyki GERD i LPR poprzez automatyzacje procesu wyznaczania całkowitej liczby DeMeestera oraz liczby Ryana. Efektem działania aplikacji jest propozycja diagnozy (bazująca na autorskim algorytmie analizy przebiegu pH) metodą DeMeestera lub Rayana. Dodatkowym atutem aplikacji jest możliwość zapoznania użytkownika...
-
Aplikacja komputerowa wspomagająca proces diagnostyki chorób górnego odcinka przewodu pokarmowego na podstawie analizy przebiegu pH-metrii
PublicationW artykule przedstawiono propozycję pierwszego modułu opracowanej i wykonanej aplikacji komputerowej wspomagającej proces diagnostyki choroby refluksowej przełyku (GERD) lub refluksu gardłowo-krtaniowego (LPR) poprzez automatyzacje procesu wyznaczania całkowitej liczby DeMeestera oraz liczby Ryana. Efektem działania aplikacji jest propozycja diagnozy (bazująca na autorskim algorytmie analizy przebiegu pH) metodą DeMeestera lub...
-
Behavior Based Complete Coverage Task of Unknown Area by an Autonomous Mobile Robot SCORPION with Static Obstacles in Environment
PublicationIn the paper the behavior based control system of an autonomous mobile robot SCORPION is presented to execute the one of the most difficult navigation task, which is the complete coverage task of unknown area with static obstacles in the environment. The main principle assumed to design control system was that the robot should cover all area only once, if it possible, to optimize the length of path and energy consumption. All commercial...
-
Computer Supported Analysis of the Human Body Surface Area
PublicationRecent scientific studies show the growing importance of the coefficients: BSA and TBSA, as an alternative to the widely used BMI. The relevant indicators are widely used in medicine, including such areas as: the treatment of burns, chemotherapy, dermatology and toxicology; as benchmarks when calculating doses of drugs and fluids. The particular problems concerning this subject are: the change of the reference parameter value which...
-
Damage localisation in a stiffened plate structure using a propagating wave
PublicationThe paper presents an application of changes in propagating waves for damage detection in a stiffened aluminium plate. The experimental investigation was conducted on an aluminium plate with riveted two L-shape stiffeners. The wave has been excited with a piezoelectric transducer and measured with the Laser Scanning Doppler Vibrometer. Recorded signals were analysed using the special signal processing techniques developed for damage...
-
Historia, stan aktualny i perspektywy gorzelni rolniczych w Polsce. Część 1. Trudna sytuacja gorzelni rolniczych i walka o przetrwanie w UE
PublicationW artykule, na tle historycznym, przedstawiono stan aktualny i perspektywy gorzelni rolniczych w Polsce, szczególnie w odniesieniu do obecnej - trudnej - sytuacji i potencjalnych możliwości przetrwania w Unii Europejskiej. Zwrócono również uwagę na istotnie zmniejszone możliwości produkcyjne zmodernizowanych gorzelni rolniczych.
-
Intelligent Material Actuators and Their Applications for Structural Dynamic Control
PublicationThe paper presents an application of inteligent materials to vibration control of structures.
-
Mathematical Models of Control Systems of Angular Speed of Steam Turbines for Diagnostic Tests of Automatic and Mechatronic Devices
PublicationAccurate modeling of physical processes of many automatics and mechatronics systems is often necessity. In power system such a process is control of angular velocity of power objects during connection to operation in parallel. This process is extremely dynamic. For this reason response of control system depends from changes of many physical parameters (temperature, pressure and flow of the medium, etc.). Precision modeling influences...
-
Modelowanie stanu mechaniki układu oddechowego u osób otyłych
PublicationPrzedmiotem publikacji jest przedstawienie propozycji modelowania i zasad wizualizacji zmian w mechanice układu oddechowego, u osób z nadwagą lub otyłością. W badaniach wykorzystano 16-elementowy model elektryczny układu oddechowego. Dobór wartości parametrów modelu odbywał się na podstawie wiedzy dostępnej w literaturze medycznej. Opracowanie może być przydatne do wstępnej weryfikacji nowo opracowywanych systemów medycznych. Zagadnienie...
-
Modelowanie stanu mechaniki układu oddechowego u osób otyłych
PublicationPrzedmiotem publikacji jest przedstawienie propozycji modelowania i zasad wizualizacji zmian w mechanice układu oddechowego, u osób z istotną nadwagą lub otyłością. W badaniach wykorzystano 16-elementowy model elektryczny układu oddechowego. Dobór wartości parametrów modelu odbywał się na podstawie wiedzy dostępnej w literaturze medycznej. Opracowanie może być szczególnie przydatne inżynierom dokonującym wstępnej weryfikacji nowo...
-
Optical glyphs based localization and identification system
PublicationThe paper presents a description of functioning of a platform supporting the detection of obstructive diseases in the respiratory system education process. A 16-parameter model of the respiratory system simulated in the MATLAB/Simulink environment was set in the role of the tested patient. It has been linked to the control layer, developed in the LabVIEW environment, using the SIT library (Simulation Interface Toolkit). This layer...
-
Reducing Air Pollutant Emissions from the Residential Sector by Switching to Alternative Energy Sources in Single-Family Homes
PublicationThe paper discusses a scenario for adapting residential buildings to the requirements of the EU climate and energy package. It analyzes the option of reducing pollutant emissions to ambient air by switching to alternative energy sources in a typical single-family residential building. The most common sources of energy in central heating and ventilation systems and water heating systems were compared, and the analyzed energy carriers...
-
Structural Health Monitoring of Overhead Power Transmission Lines
PublicationStructural Health Monitoring (SHM) is a novel and continuously developing branch of science and technology that draws attention of scientists all over the world. It creates opportunities to detect, localize and identify structural damage of various types such as: line breakage, permissible sag, bolt loosening, fatigue cracking or insulator contamination. On the other hand the methods used to estimate the remaining operational...
-
Studies of the Modelling Accuracy of Steam Turbine Control Systems for Diagnostic Tests of Automatic Synchronizers
PublicationOne of the important factors that affect the reliable operation of the power system and the rapid restitution after disaster is a quick and effective combining synchronous electric power facilities to operate in parallel. Hence, diagnostics of automatic synchronizers at every stage of their life, from building a prototype, through the whole life, until removing such devices from the operation, is an extremely important and responsible...
-
Swarm Algorithms in Modern Engineering Optimization Problems
PublicationComplexity of today engineering problems is constantly increasing. Scientists no longer are facing issues, for which simple, mathematical programming methods are sufficient. Issues like autonomic vehicle navigation or classification are considered to be challenging, and although there exist valid means to solve them, in some cases there still is some place for improvement. With emergence of a new type of optimization techniques...
-
The Use of Wavelet Analysis to Denoising of Electrocardiography Signal
PublicationThe electrocardiography examination, due to its accessibility and simplicity, has an important role in diagnostics of the heart ailments. It enables quick detection of various heart defects, undetectable by other kinds of diagnostic tools, so it is very popular. Nevertheless, the measured signal is exposed to a different disturbances. Among them, the electromagnetic interferences, drift of reference electrode and high frequency...
-
Using River Formation Dynamics Algorithm in Mobile Robot Navigation
PublicationRiver Formation Dynamics is a heuristic optimization algorithm based on the manner, in which drops of water form the river bed. The idea is to imitate the movement of drops on the edges between given nodes thus performing a search based on their height, which is modified through the mechanism of soil erosion and sediment deposition. In this way decreasing gradients are constructed, and these are followed by subsequent drops to...
-
Wykorzystanie algorytmu kompresji sygnału mowy MP-LPC do modelowania przebiegu fonokardiograficznego
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę modelowania dźwięków serca, która może znaleźć zastosowanie w systemach diagnostyki urządzeń medycznych oraz stanowić podstawę opracowania inteligentnego stetoskopu. Przedstawiona propozycja stanowi rozwinięcie algorytmu MP-LPC wykorzystywanego w kompresji sygnału mowy. Wykazano, że do dokładnego modelowania przebiegu fonokardiograficznego, który pozwala na odwzorowywanie różnorodnych stanów...
Year 2012
-
Aplikacja wspomagająca procesy obliczania powierzchni ciała człowieka
PublicationW materiale przedstawiono strukturę opracowanego i wykonanego systemu komputerowego - BSA Analysis Tool, wspomagającego obliczenia wybranych parametrów organizmu człowieka: BSA, TBSA i BMI. Poza opisem systemu, wskazano na utylitarny charakter przedstawionych rozwiązań, szczególnie w ośrodkach medycznych - jako narzędzie wspomagające procesy leczenia oparzeń i chemioterapii oraz w ośrodkach naukowo-dydaktycznych - jako narzędzie...
-
Assessment of flexural beam behaviour theories used for dynamics and wave propagation problems
PublicationW pracy przedstawiono i porównano teorie belek zginanych począwszych od teorii elementarnych, aż do teorii wyższych rzędów. Przedstawiono krzywe dyspersi dla poszczególnych teorii i na ich podstawione oszacowano zakres stosowalności danej teorii.
-
Comparative Analysis of Exoskeletal Actuators
PublicationSince the beginning of the development of exoskeletons in the early 1960s there was a constant need for improving their actuators technology. Requirements for high power and torque for the lower body and very high precision for the hand motion, while maintaining the flexibility of biological muscles, are still not fully satisfied. The problem lies not just in the lack of appropriate actuator technology, but also in the inability...