Karma Yoğun Program Robotik Rehabilitasyon ve Beyin-Bilgisayar Arayüzü Uygulamaları
NeurotechEU Karma Yoğun Program
Robotik Rehabilitasyon ve Beyin-Bilgisayar Arayüzü Uygulamaları
BIP Proje Numarası : 2025-1-TR01-KA131-HED-000324366-1
Başlık : Robotik Rehabilitasyon ve Beyin-Bilgisayar Arayüzü Uygulamaları
Hedef Grup : Öğrenciler
Ele Alınan Öncelikler: Dijital dönüşüm
Amaç ve Tanım : Bu dersin amacı üç yönlüdür: (1) Öğrencilere kas-iskelet sistemi biyomekaniği ve insan hareketini engelleyen patolojiler, mobil robotik ve navigasyon, tıbbi yumuşak robotik ve dış iskeletler (exoskeletons), kablosuz sensörler, beyin-bilgisayar arayüzleri ve bunların uygulamaları hakkındaki kavramları öğretmek. (2) Öğrencilerin girişimci düşünce yapısı; amaç odaklı, etik ve sorumlu bir inovasyon yaklaşımı ile iş birliği ve tartışma becerilerini geliştirmelerine yardımcı olmak. (3) Öğrencilere profesyonel bir araştırma merkezinde çalışma deneyimi kazanma ve Ar-Ge sektöründen profesyoneller eşliğinde gerçek hayattaki zorluklara pratik çözümler üretme fırsatı sunmak.
Yöntemler ve Kazanımlar : Bireysel Hazırlık (önceden kaydedilmiş dersler ve okuma materyalleri), Öğretim (sanal sınıflar, yüz yüze dersler), Uygulamalı Çalışma (yüz yüze atölye çalışmaları ve panel tartışmaları).
Fiziksel Başlangıç/Bitiş Tarihi : 31.08-04.09.2026
Fiziksel Etkinlik Süresi : 5 gün
Sanal Bileşen Tanımı : 9 ders (Her biri 150 dakika)
Verilen AKTS (ECTS) Kredisi : 4
BAŞVURU
Son Başvuru Tarihi: 31 Mayıs 2026
Gönderilmesi gereken belgeler aşağıda listelenmiştir:
- Özgeçmiş
- Motivasyon Mektubu
Ders Tanımı
Boğaziçi Üniversitesi, Lille Üniversitesi, Radboud Üniversitesi, Miguel Hernández Üniversitesi ve Reykjavik Üniversitesi tarafından ortaklaşa geliştirilen bu ders; Nöromorfik Kontrol/Nörorobotik, Nöroprotezler ve Klinik Nöroteknoloji boyutlarını kapsamaktadır. Dersin amacı, katılımcılara inovasyon temelli bir uygulamalı nöroteknoloji eğitiminin yanı sıra sorunları çözmeye yönelik girişimci bir yaklaşım kazandırmaktır. Ayrıca; amaç odaklı, etik ve sorumlu inovasyonun önemini vurgulamak amacıyla disiplinlerarasılık kavramı tanıtılmaktadır. Eğitmenler, farklı geçmişlere ve uzmanlıklara sahip NeurotechEU ortağı üniversitelerden akademisyenlerin yanı sıra sektörden baş araştırmacılardan oluşmaktadır. Ders, çevrimiçi ve yüz yüze dersleri içermektedir. Fiziksel aşamada ise profesyonel bir test merkezinde uygulamalı eğitimler şeklindeki çeşitli atölye çalışmalarının yanı sıra panel tartışmaları ve soru-cevap oturumları yer almaktadır. Bu etkinlikler, geleceğin inovasyoncuları ile günümüzün uzmanlarını gerçek hayatın zorlukları ve sektörler arası çözüm sunan uygulamalar bağlamında bir araya getirmeyi hedeflemektedir. Kursun sonunda öğrenciler; kurs hakkındaki izlenimlerini ve bu eğitimin profesyonel gelişimlerine sunabileceği gelecek yönelimlerine dair genel görüşlerini paylaşma ve öğretim üyelerinden toplu geri bildirim alma fırsatına sahip olacaklardır.
2. Ders amaçları:
- Girişimci bir düşünce yapısı geliştirmek
- Amaç odaklı, etik ve sorumlu bir inovasyon yaklaşımı benimsemek
- Kas-iskelet biyomekaniği ve hareketi engelleyen patolojiler hakkında kavramları öğrenmek
- Mobil robotik ve navigasyon konularındaki kavramları öğrenmek
- Tıbbi yumuşak robotik (soft robotics) ve dış iskeletler (exoskeletons) hakkında kavramları öğrenmek
- Radyo frekansı (RF) tabanlı kablosuz sensörlerin nasıl tasarlanacağını öğrenmek
- Beyin-bilgisayar arayüzleri ve uygulamaları hakkında kavramları öğrenmek
- Profesyonel bir araştırma merkezinde çalışma deneyimi kazanmak
- Farklı nesilleri, kültürleri ve bilim dallarını temsil eden kişilerle iş birliği ve tartışma becerileri geliştirmek
- Çeşitliliği ve beklenmedik karşılaşmaları iş geliştirmek için kullanmayı öğrenmek
- Gerçek hayattaki zorluklara pratik çözümler üretmek
3. Uygulama Esasları:
Öğrencilerin aşağıdaki yükümlülükleri yerine getirmeleri gerekmektedir:
- Kayıtlı ders videolarının izlenmesi ve ilgili ders materyallerinin (aşağıdaki listeye bakınız) incelenmesi.
- Zoom platformu üzerinden gerçekleştirilecek çevrimiçi derslere (Ders 1-9) katılım sağlanması.
- Boğaziçi Üniversitesi Güney Kampüs bünyesinde yürütülecek fiziki derslere (Ders 10-13) katılım sağlanması.
- Boğaziçi Üniversitesi Güney Kampüs’teki çalıştaylara (Çalıştay 1-3) ve Kandilli Kampüsü bünyesindeki MADE in NTSP İnsan Hareket Analizi Laboratuvarı’nda gerçekleştirilecek uygulamalı eğitime (Çalıştay 4) katılım sağlanması.
- Boğaziçi Üniversitesi Güney Kampüs’te düzenlenecek olan panel toplantısına fiziki katılım ve aktif etkileşim sağlanması.
4. Dönemler:
24.08.2026 - 04.09.2026
- Çevrimiçi (online) dönem: 24-28.08.2026
- Yüz yüze (fiziksel) dönem: 31.08-04.09.2026
5. Öğrenim Alanı (öğrenciler):
Mühendislik ve fen bilimleri alanlarında öğrenim gören öğrencilerin başvurusuna açıktır.
6. Öğrenim Seviyesi (öğrenciler):
Yüksek lisans ve doktora seviyesindeki öğrenciler ile son sınıf lisans öğrencilerinin başvurularına açıktır.
7. AKTS (ECTS): 4
İş yükü ağılımı:
- Eğitim: 50 saat (Çevrimiçi 25 sa, Fiziksel 22 sa, Grup çalışması 3 sa)
- Bağımsız Çalışma: 70 saat (Kaydedilmiş ders videoları ve okuma materyalleri)
- Toplam İş Yükü: 120 saat
8. Değerlendirme:
Bu kursu geçmek için aşağıdaki değerlendirme kriterleri kullanılacaktır:
- Çevrimiçi ve fiziksel derslere zorunlu katılım,
- Atölyelere ve grup çalışmalarına zorunlu katılım,
- "Future’s Innovators Meet Today’s Experts" Panel Toplantısında tartışmalara zorunlu katılım
9. Puanlandırma:
Başarılı (Pass, P) veya Başarısız (Fail, F)
10.Eğitim Dili:
İngilizce
11. Öğrenci Kayıt Son Tarihi:
31.05.2026
12.Program Takvimi ve İçerik Akışı:
"Robotik Rehabilitasyon ve Beyin-Bilgisayar Arayüzü Uygulamaları" programı bir Karma Yoğun Program (BIP) olup, çevrimiçi ve fiziksel olmak üzere iki safhadan oluşmaktadır.
Çevrimiçi Safha (Ders 1-9):
Bu aşamada öğrenciler; kas-iskelet biyomekaniği, mobil robotik, kablosuz sensörler, tıbbi yumuşak robotlar, dış iskeletler ve beyin-bilgisayar arayüzlerine dair temel kavramların yanı sıra; disiplinlerarasılık, girişimcilik ve translasyonel (uygulamalı) inovasyon konularına giriş yapacaklardır.
Fiziksel Safha (Boğaziçi Üniversitesi):
9. dersten sonra program, Boğaziçi Üniversitesi kampüsünde yüz yüze devam edecektir. Bu safha; translasyonel inovasyon ve girişimcilik eğitimine odaklanan 10-13. Dersleri ve derslerde ele alınan teknolojilerin uygulama boyutlarına dair pratik deneyim sunan 1-4. Çalıştayları kapsamaktadır.
Kapanış Paneli:
"Future’s Innovators Meet Today’s Experts" başlıklı kapanış paneli, tüm öğretim üyelerini ve öğrencileri bir araya getirmeyi amaçlamaktadır. Bu oturumda her katılımcıdan kursa dair izlenimlerini, elde ettikleri çıktıları ve mesleki gelişimlerine yönelik gelecek adımlarını raporlamaları beklenecek; ardından açık bir tartışma gerçekleştirilecektir.
Çevrimiçi Dönem (24-28 Ağustos 2026) | |
|---|---|
Tarih | İçerik |
24.08.2026 9:30-12:00 | Ders 1: Kas-iskelet sistemi biyomekaniğinin giriş ve temelleri (Can Yücesoy) Bu ders sırasında öğrencilere temel anatomik kavramlar, kas kuvveti ve hareket üretiminin temel belirleyicileri ve alt ekstremitelere odaklanarak bunların eklem hareketi ile ilişkileri tanıtılır. Ayrıca, 3D insan hareketi analizlerinin temelleri ve harekete yardımcı cihazların yanı sıra robotik rehabilitasyon teknolojilerine olan ihtiyaç tartışılacaktır. |
24.08.2026 13:00-15:30 | Ders 2: Girişimcilik, çeviri inovasyonu ile ilgili kavramlar-1 (Ian Cameron) Bu modül, özellikle sağlık (bakım) pazarı ile araştırmadan gelen tıbbi veya sağlıkla ilgili teknolojiler arasındaki köprü bağlamında girişimci düşüncenin temel ilkelerini tanıtmaktadır. Bu dersin amacı, aynı zamanda tıbbi teknolojinin karmaşıklıklarıyla uğraşmak zorunda kalırken, gerçek hayattaki zorluklara pratik çözümler geliştirmek için pazarın sorunlu tarafından düşünmenin önemini vurgulamak ve bunu yapmak için yararlı araçları ve çerçeveleri tanıtmaktır. |
25.08.2026 9:30-12:00 | Ders 3. Disiplinlerötesilik kavramı: amaçlı, etik ve sorumlu inovasyon (Begüm Özkaynak) Bu modül, disiplinlerarasılığı amaçlı, etik ve sorumlu inovasyon için bir çerçeve olarak tanıtır ve öğrencileri çoklu ve disiplinlerarasılıktan ayırt etmek ve karmaşık toplumsal zorluklara refleksif, sosyal temelli yanıtlar tasarlarken ilkelerini eleştirel olarak uygulamak için kavramsal temellerle donatır. Ayrıca, farklı disiplinlerin ve toplumsal aktörlerin entegrasyonu yoluyla disiplinlerötesiliğin nasıl etkili bir şekilde operasyonelleştirilebileceğini göstermek için akıllı şehir gelişimini belirli bir bağlam olarak kullanacağız. |
25.08.2026 13:00-15:30 | Lecture 4: Mobile robotics, perception and navigation algorithms, robotic rehabilitation devices (Sinan Öncü) This session explores the intersection of autonomous systems and assistive technology, with a focus on the fundamental principles of mobile robotics. We will examine the critical role of state estimation for perception, localization, and navigation in developing "autonomous" systems. The lecture further details how these perception and navigation algorithms are integrated into the control architectures of advanced rehabilitation devices, ensuring stable, real-time human-robot interaction and precise trajectory tracking for functional recovery. |
26.08.2026 9:30-12:00 | Lecture 5: Wireless novel wearable/implantable sensors-1 (Sema Dumanlı Oktar) During this lecture, students will get familiar with basic electromagnetics and how propagation differs near human body. Wireless links will be classified under off-body, on-body and in-body links and the utilization of these wireless links for sensing will be introduced. Standards on health and safety requirements for electroamgnetic exposure will also be covered |
26.08.2026 13:00-15:30 | Lecture 6: Concepts about entrepreneurship, translational innovation-2 (Ian Cameron & Asgeir Johnson) This module introduces the basic principles of entrepreneurial thinking, particularly in the context of bridging between the health(care) market and medical or health-related technologies coming from research. The goal of this lecture is to highlight the importance of thinking from the problem side of the market – and introduce some useful tools and frameworks to do so - in order to develop practical solutions to real-life challenges, while having to deal with the complexities of a medical technology at the same time. |
27.08.2026 9:30-12:30 | Lecture 7: Medical soft robots (Evren Samur) The softness of robots is important for safety in applications involving human-robot physical interaction. In this lecture, we will explore the principles of soft robotics and their biomedical applications, including rehabilitation robotics. |
27.08.2026 13:30-16:00 | Lecture 8: Designing brain-computer interfaces for immersive environments-1 (Hakim Si-Mohammed) During this lecture, the essential concepts of BCI will be introduced. |
28.08.2026 9:30-12:00 | Lecture 9: Exoskeletons and their BCI based control-1 (Jose Maria Azorin Poveda) This lecture highlights the transformative potential of BCI-exoskeletons in rehabilitation and assistance. Despite existing challenges, advancements in neuroscience, robotics, and machine learning are paving the way for more intuitive, effective, and widely accessible systems. The integration of BCI with exoskeletons promises a future where individuals with motor impairments can achieve greater autonomy and improved quality of life. This lecture aims to delve into the intricacies of BCI exoskeletons, exploring their types, uses, advantages, and implementation strategies. |
Physical phase - Boğaziçi University (31 August - 4 September 2026) | |
| Date Time (Istanbul) | Content |
31.08.2026 14:00-17:00 | First Meeting: Welcome, Orientation, Program Details, Q/A (Can Yücesoy and available instructors) This meeting aims at orientation of students, addressing of Workshop 1-4 objectives and Wrap-up Panel Meeting format and flow and a Q/A session for academic and practical issues. |
01.09.2026 10:00-12:00 | Lecture 10: Novel biomechanical biomarkers to make a difference in rehabilitation device technology (Can Yücesoy) During this lecture, new viewpoints and methodologies developed and implemented towards a better understanding skeletal muscle mechanics will be discussed based on actual research findings. From this lens, the pathological conditions that can compromise joint movement and their relationships with musculoskeletal biomechanics will be addressed. Finally, these will be bridged to potential biomarkers that can facilitate developing novel rehabilitation device technologies that can make a difference in the industry and patient care. |
01.09.2026 13:00-15:00 | Lecture 11: Exoskeletons and their BCI based control-2 (Jose Maria Azorin Poveda) During this lecture, different examples of BCIs developed to interact with upper and lower-limb exoskeletons will be described. Not only the technical characteristics of the implementations will be explained, but also the advantages and limitations of their application to rehabilitation. |
01.09.2026 15:15-17:15 | Lecture 12: Designing brain-computer interfaces for immersive environments-2 (Hakim Si-Mohammed) During this lecture, the essential concepts of brain-computer interfaces will be discussed. |
02.09.2026 10:00-12:00 | Lecture 13: Wireless novel wearable/implantable sensors-2 (Sema Dumanlı Oktar) Examples of novel wireless wearable and implantable sensors will be covered. The lecture will include real life demonstrations. The students will get the chance to analyze the data collected from the sensors. Experience the problems encountered under realistic conditions such as variation from patient to patient, noise and interference, human acceptability. |
02.09.2026 13:00-15:00 | Workshop 1: Entrepreneurship thinking: the industrial angle-1 (Pablo Belmonte, Ian Cameron, Asgeir Johnson, Alper Sarıkan) In this workshop, students will be introduced to practical applications of entrepreneurial thinking and how such approach can be operationalized to develop practical solutions to real-life challenges, while having to deal with the complexities of a medical technology at the same time. |
02.09.2026 15:15-17:15 | Workshop 2: Digital design, IoT, final state machine concepts: the industrial angle-2 (Alper Sarıkan) In this workshop, students will be introduced to the fundamental building blocks of digital system design from an industrial perspective, including IoT architectures, embedded systems, finite state machines (FSMs), and end-to-end data flow concepts. Through real industrial use cases, key aspects such as hardware–software integration, reliability, scalability, and practical constraints encountered in field deployments will be discussed. The main objective is to bridge the gap between academic knowledge and industrial reality, thereby enhancing students’ translational thinking and applied problem-solving skills. |
03.09.2026 9:30-17:30 | Workshop 3: Hands on training in MADE in NTSP: testing of exoskeletons, wearable sensors, combining motion assistive device and BCI technologies (Can Yücesoy, Alper Sarıkan, Pablo Belmonte, Hakim Si-Mohammed, Jose Maria Azorin Poveda, Sema Dumanlı Oktar) During this workshop, students will have the opportunity to conduct experiments in the human movement analysis center MADE in NTSP. The plan is to test motion assistive devices prototyped including powered ankle prosthesis, passive/active exoskeletons, wireless wearable sensors coupled with commercially available BCI devices, eye trackers and virtual reality equipment with the participation of healthy individuals and individuals with neurological conditions, depending on availability. |
04.09.2026 10:00-13:00 | Workshop 4: Group work during which the students prepare for the Panel Meeting (no faculty, students exclusively) This workshop is organized and executed by students as a preparatory event for the subsequent Wrap-up Panel Meeting. Volunteers to lead this event will be requested in the beginning of the Physical Phase. |
04.09.2026 14:00-17:00 | Wrap-up Panel Meeting: Future’s Innovators Meet Today’s Experts: Q&A, impressions and future directions (All faculty) In this panel students present their take home messages, what they benefitted from or inspired by the most from this training program and their possible future directions. This is followed by a Q&A session during which the students’ carrier building and professional development-based questions are addressed by the faculty. Student viewpoints regarding how the impact of the course can be elevated in e.g., the development of their creative thinking and collaboration skills, are particularly welcomed. |
13. Prerecorded Lessons:
Human Brain Project Online Course: Research, Ethics and Societal Impact
https://training.incf.org/course/research-ethics-and-societal-impact
12 lessons; total duration = 520 minutes
14. Reading list:
Transdisciplinarity
O’Sullivan, G. (2025). U-shaped learning: a new model for transdisciplinary education. Humanit Soc Sci Commun 12, 182 (2025). https://doi.org/10.1057/s41599-025-04478-8
Özkaynak et al. (2024). Neurochallenges in smart cities: state-of-the-art, perspectives, and research directions, Front. Neurosci., Sec. Neural Technology18, https://doi.org/10.3389/fnins.2024.1279668
Biomechanics
Yucesoy C.A. (2010). Epimuscular myofascial force transmission implies novel principles for muscular mechanics. Exercise and Sports Sciences Reviews, 38 (3), 128-134.
Yucesoy C.A. and Huijing P.A. (2007). Substantial effects of epimuscular myofascial force transmission on muscular mechanics have major implications on spastic muscle and remedial surgery. Journal of Electromography and Kinesiology, 17 (6), 664-679
Kaya C.S., Bilgili F. Akalan E. and Yucesoy C.A. (2020). Intraoperative testing of passive and active state mechanics of spastic semitendinosus in conditions involving intermuscular mechanical interactions and gait relevant joint positions. Journal of Biomechanics, 103, 109755
Keles A.D., Turkoglu R.T. and Yucesoy C.A. (2023). The use of nonnormalized surface EMG and feature inputs for LSTM-based powered ankle prosthesis control algorithm development. Frontiers in Neuroscience 17, 1158280
Electromagnetics
Field and Wave Electromagnetics, 2nd edition, David K. Cheng, Chapter 8
Antenna Theory, 3rd edition, Constantine A. Balanis, Chapter 1 and Chapter 2
Robotics
Welch G. and Bishop G. (1995). An introduction to the Kalman filter, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC, USA, Tech. Rep. TR 95-041. Online Available: https://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/kalmanIntro.html.
Thrun, S. (2002). Probabilistic robotics. Communications of the ACM, 45(3), 52–57.
Argall, B. D. (2018). Autonomy in rehabilitation robotics: An intersection. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems, 1(1), 441–463.
Cianchetti, M., Laschi, C., Menciassi, A. et al. (2018). Biomedical applications of soft robotics. Nat Rev Mater 3, 143–153 (2018). https://doi.org/10.1038/s41578-018-0022-y
Brain-machine interfaces for rehabilitation robots
He Y, Eguren D, Azorín JM, Grossman RG, Luu TP, Contreras-Vidal JL. Brain-machine interfaces for controlling lower-limb powered robotic systems. J Neural Eng. 2018 Apr;15(2):021004. doi: 10.1088/1741-2552/aaa8c0. PMID: 29345632.
Ortiz, M., Nathan, K., Azorín, J.M., Contreras-Vidal, J.L. (2021). Brain-Machine Interfaces for Neurorobotics. In: Thakor, N.V. (eds) Handbook of Neuroengineering. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-15-2848-4_52-1
Entrepreneurship concepts - translational innovation
Osterwalder, A., & Pigneur, Y. (2010). Business Model Generation. Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons Inc.
The Business Model Canvas. https://www.strategyzer.com/library/the-business-model-canvas
Mejtoft T. et al. (2022). Medtech innovation guide: an empiric model to support medical technology innovation. Health and Technology, 12:911–922
