Noc výskumníkov 2014

  • Vytlačiť

V piatok 26. 9. 2014 sa v piatich slovenských mestách konal už 8. ročník festivalu vedy pod názvom "Noc výskumníkov", ktorého cieľom je priblížiť verejnosti  výskumníkov ako „obyčajných“ ľudí s neobyčajným povolaním. Vysvetliť, čo ich priviedlo k povolaniu výskumníka, čo ich motivuje k neustálemu bádaniu, aké otázky si najčastejšie kladú, k čomu ich ich práca priviedla a kde je možné výsledky ich výskumu uplatniť v bežnom živote. POdujatie organizuje Slovenská organizácia pre výskumné a vývojové aktivity, Slovenská akadémia vied, portál EurActiv.sk a Centrum vedecko-technických informácií SR s podporou rámcového programu EÚ pre výskum a inovácie HORIZONT 2020.

Katedra riadiacich a informačných systémov sa na akcii prezentovala v Bratislave a v Žiline.

Bratislava

V Bratislave sa akcia konala v priestoroch Starej tržnice a Elektrotechnickú fakultu ŽU tam prezentovali naši pracovníci Ing. Jozef Hrbček, PhD. a Ing. Vojtech Šimák, PhD. V expozícii EF s názvom "Veci v pohybe" verejnosti predstavili tri zaujímavé exponáty:  synchronizáciu pohonov pomocou priemyselného automatu a meničov Acopos, učiaceho sa robota a mobilné autonómne robotické systémy e-puck.

Expozícia KRIS - Veci v pohybe

Ako prvý sme návštevníkom prezentovali mechanický model synchronizovania pohovov pomocou priemyslového PLC. Tento mechanický model vytvorený v rámci riešenia diplomovej práce tvorí základ pre programovanie pohybov motorov pomocou funkcií štandardu PLCopen, používanej v priemyselnej procesnej automatizácii. Skupinu riadených motorov tvorí synchrónny servomotor a dva krokové motory s príslušnými meničmi ACOPOS od automatizačnej firmy Bernecker&Rainer. Úlohou tohto modelu je názorná ukážka vykonávania pohybovej funkcie elektronickej vačky a vačkového automatu. Funkcia riadenia a monitorovania vykonávaných pohybov jednotlivých motorov je realizované pomocou vizualizácie na dotykovom panely PLC PowerPanel. Použitie takýchto motorov má uplatnenie napríklad vo vysokovýkonných obrábacích strojoch s požiadavkami na vysokú dynamiku a presnosť.

Prezentovaný mechanický model Najmä deti zaujali pohybujúce sa kotúče
a ovládacie pracovisko s dotykovou obrazovkou

 

Ďalším prezentovaným exponátom, ktorý vzbudil záujem boli autonómne mobilné roboty e-puck. Autonómne systémy e-puck slúžia na reálne odladenie multirobotických systémov. Sú vybavené proximitnými infračervenými senzormi, ktorými dokáže zachytiť objekt do vzdialenosti 6 centimetrov, tromi senzormi na podvozku, ktoré slúžia na sledovanie čiary, akcelerometrami, kamerou a rozhraním Bluetooth. Sú poháňané dvomi krokovými motormi.

Posledným prezentovaným exponátom bolo programovateľné robotické rameno vyrobené tiež v rámci riešenia diplomovej práce. Jednotlivé diely robota sú vyrobené z ľahčeného PVC. Kĺby sú upravené z modelárskych servomotorov, v ktorých je  osadená nová riadiaca elektronika tak, aby z obyčajného modelárskeho  servomotora vznikol plno hodnotný servomotor, ktorý umožňuje základné riadenie a snímanie polohy. Ovládanie servomotorov je riešené prostredníctvom počítača, ktoré tvorí tzv. „master zariadenie“. Komunikácia medzi servomotorom a mostom (ArduinoUNO r3) je riešená po zbernici I2C a komunikácia medzi počítačom a Arduinom cez USB. Manipulačné zariadenie dokáže prenášať predmety vďaka čelustiam, v ktorých sú osadené tenzometrické snímače tlaku pripojené na elektroniku servomotora. Riadiaci softvér ponúka niekoľko druhov možností pohybu, načítanie hodnôt aktuálnej polohy, učenie pohybov, nastavenie parametrov PID regulátorov, akceleračnej a rýchlostnej konštanty každého servomotora.

Manipulačné zariadenie zo štyrmi stupňami voľnosti (4DOF robot)

 

Krátke video z festivalu Noc výskumníkov v Bratislave
(stánok KRIS sa prezentuje v čase od 0:50 ado 1:15)

Žilina

Noc výskumníkov v Žiline bola organizovaná v obchodnom centre Aupark. Naši kolegovia Ing. Rastislav Pirník, PhD. a Ing. Marián Hruboš v expozícii s názvom "Skenuj svoje okolie" predstavili mobilnú meraciu platformu osadenú laserovými skenermi, IP televíznymi kamerami, GPS prijímačom, inerciálnym senzorom a potrebnou výpočtovou technikou. Celý systém umožňuje urobiť detailné 3-rozmerné zosnímanie povrchov v dosahu skenerov a namerané údaje doplniť obrazovou informáciou z televíznych kamier.

Stánok KIRS pred otvorením festivalu Ing. Pirník prezentuje spracovanie signálov zo skenera

 

Mobilná meracia platforma sa skladá z riadiacej časti s dátovým úložiskom a meracej časti, ktorú okrem šiestich kamier a navigačného zariadenia používaného v lietadlách tvoria ešte dva 2D laserové skenery s rozsahom 360 stupňov a 70 stupňov. Zo všetkých, snímačmi zozbieraných údajov, potom dokáže zariadenie vygenerovať trojdimenzionálny model snímaného priestoru a zároveň zaznamenať aj jeho rozmer a polohu s odchýlkami do 10 centimetrov.
Systém možno umiestniť do meracieho vozidla určeného na snímanie pozemnej dopravnej cesty alebo železničnje trate, pričom snímače a kamery sa umiestnia z vonkajšej strany vozidla. Po prejazde vozidla po snímanej ceste vieme vďaka použitiu tohto systému zistiť kvalitu vozovky, teda nerovnosti na vozovke, výtlky jamy či vyjazdené koľaje, a zmapovať aj okolie dopravnej cesty - napríklad umiestnenie dopravných značiek, osvetľovacích stožiarov, stavieb v blízkosti cesty a podobne. Okrem cestárov by zariadenie mohli využívať aj železničiari na zmapovanie prostredia okolo železničných koľají a kontrolovať, či vlaku niečo bráni v prejazde alebo nie (narušenie prejazdného profilu), architekti a stavbári na presné a rýchle zmapovanie hotových stavieb.

Jedinečné meracie zariadenie je výsledkom projektu Nové metódy merania fyzikálnych dynamických parametrov a interakcií motorových vozidiel dopravného prúdu a vozovky (ITMS 26220220089), do ktorého sa Katedra riadiacich a informačných systémov Elektrotechnickej fakulty Žilinskej univerzity (EF ŽU) zapojila v júni 2010. „Tento projekt je riešený s využitím prostriedkov európskych štrukturálnych fondov a jeho medzivýsledkom je táto mobilná meracia platforma, ktorá by umožnila vyhodnocovať rôzne veličiny v súvislosti s cestnou infraštruktúrou,“ V rámci prezentácie vieme meraním a následným spracovaním dát predviesť tvorbu 3D modelu z nameraného mračna dát.