Tematy prac inżynierskich
Tematy prac inżynierskich na kierunku Mechatronika przewidzianych na semestr zimowy 2019-2020 w Katedrze Automatyki, Biomechaniki i Mechatroniki.
Po ustaleniach z promotorem, temat własny można zgłaszać do początku września.
L.P. |
Nr pracy |
Temat pracy |
Promotor |
Krótki opis |
Uwagi |
1. |
2/k16/MT/19/Z |
Analogowy układ regulacji automatycznej we współpracy z regulatorem cyfrowym |
Dr hab. inż. Paweł Olejnik, prof. PŁ |
Cel: Projekt ma na celu nabycie umiejętności obsługi i prowadzenia pomiarów doświadczalnych w zakresie automatyki i teorii sterowania na laboratoryjnym układzie regulacji automatycznej oraz oprogramowanie współpracującej z nim mikroprocesorowej platformy rozwojowej Nucleo. Zakres: a) poszerzenie wiedzy praktycznej na temat członów podstawowych automatyki i układów regulacji automatycznej b) poszerzenie wiedzy z zakresu filtrów cyfrowych c) wykonanie serii doświadczeń (w różnych konfiguracjach układu sterowania), mających na celu identyfikację i dobór parametrów członów podstawowych (w tym regulatorów) wchodzących w skład badanego układu; d) na podstawie przeprowadzonej identyfikacji wykonanie symulacji numerycznej badanego układu w Scilabie i porównanie uzyskiwanych rozwiązań z odpowiedziami czasowymi układu laboratoryjnego; e) wyprowadzenie wzorów na podstawowe filtry cyfrowe (człony podstawowe automatyki); f) niewielka rekonstrukcja istniejącego układu laboratoryjnego pod względem zastosowania wybranych filtrów cyfrowych na jednostce mikroprocesorowej (rozszerzenie może polegać np. na zastąpieniu regulatora analogowego zaimplementowanego w układzie elektrycznym, regulatorami cyfrowymi różnego typu, implementowanymi na platformie mikroprocesorowej); f) na podstawie uzyskanych wyników dokonanie porównania uzyskiwanych układów sterowania: czysto analogowych, cyfrowo-analogowych i symulacji numerycznej, a następnie zapisanie wniosków. g) wykonanie instrukcji laboratoryjnej |
|
2. |
5/k16/MT/19/Z |
Badania eksperymentalne pojedynczego wahadła fizycznego z oddziaływaniami magnetycznymi |
Mgr inż. A. Wijata Dr inż. G. Kudra (podkreślenie - kierujący pracą) |
Identyfikacja parametrów mechanicznych wahadła ułożyskowanego aerostatycznie i oddziaływania magnetycznego oraz napisanie programu dopasowującego parametry modelu matematycznego do wyników eksperymentu. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
3. |
6/k16/MT/19/Z |
Badania eksperymentalnych charakterystyk sił magnetycznych z uwzględnieniem dynamiki |
Mgr inż. A. Wijata Dr inż. G. Wasilewski (podkreślenie - kierujący pracą) |
Dla wybranego wahadła z oddziaływaniem magnetycznym należy zbudować układ, opracować program i eksperymentalnie uzyskać i porównać szereg charakterystyk oddziaływania magnetycznego przy różnych parametrach (prąd cewki, wielkość magnesu itp.) z uwzględnieniem dynamiki |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
4. |
7/k16/MT/19/Z |
Projekt i wykonanie układu zadającego warunki początkowe ruchu wahadła. |
Mgr inż. A. Wijata Dr inż. G. Wasilewski (podkreślenie - kierujący pracą) |
Budowa prototypowego układu bazującego na silniku krokowym lub innej zaproponowanej konstrukcji z możliwością adaptacji do istniejących stanowisk z wahadłami. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
5. |
8/k16/MT/19/Z |
Identyfikacja układu sprzężonych wahadeł wymuszanych magnetyczne |
Mgr inż. A. Wijata Dr inż. G. Kudra (podkreślenie - kierujący pracą) |
Identyfikacja parametrów mechanicznych układu wahadeł i oddziaływania magnetycznego oraz napisanie programu dopasowującego parametry modelu matematycznego do wyników eksperymentu. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
6. |
9/k16/MT/19/Z |
Projekt i wykonanie układu pomiarowego z programem do badań eksperymentalnych sprzężonych wahadeł wymuszanych magnetyczne |
Dr inż. G. Wasilewski Mgr inż. A. Wijata (podkreślenie - kierujący pracą) |
Praca dotyczy układu z przekaźnikami oraz napisanie programu do rejestracji postaci ruchu układu sprzężonych podatnie wahadeł przy zmianach różnych parametrów: prądu cewek wymuszających ruch, odległości cewek od magnesów, częstotliwości wymuszenia, wypełnienia sygnału wymuszającego, prądu cewek dodatkowych. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
7. |
10/k16/MT/19/Z |
Projekt i wykonanie układu zadawania dowolnego sygnału prądowego na cewki wymuszające ruch wahadła |
Mgr inż. A. Wijata Dr inż. G. Wasilewski (podkreślenie - kierujący pracą) |
Układ może bazować na konstrukcji sterownika silnika krokowego i umożliwiać zadawanie dowolnego sygnału prądowego, którego postać jest zadawana z programu napisanego w LabView. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
8. |
11/k16/MT/19/Z |
Program do badań eksperymentalnych sprzężonych wahadeł wymuszanych magnetyczne umieszczonych na drgającej platformie |
Dr inż. G. Wasilewski Mgr. inż. A. Wijata (podkreślenie - kierujący pracą) |
Rejestracja postaci ruchu układu wahadeł umieszczonego na drgającej platformie przy zmianach różnych parametrów: częstotliwości i amplitudy wymuszenia ruchu platformy, prądu cewek wymuszających ruch, częstotliwości wymuszenia, i wypełnienia sygnału wymuszającego, prądu cewek dodatkowych. Opracowanie programu do synchronizacji pomiarów z platformy i czujników układu wahadeł. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
9. |
12/k16/MT/19/Z |
Badania eksperymentalne płaskiego podwójnego wahadła z oddziaływaniami magnetycznymi |
Dr inż. G. Wasilewski Mgr. inż. A. Wijata (podkreślenie - kierujący pracą) |
Rejestrowanie różnych postaci ruchu oraz opracowanie programu obrabiającego zaszumiony sygnał pomiarowy z enkoderów. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
10. |
13/k16/MT/19/Z |
Projekt i wykonanie prototypu układu ze sterowaną masą w postaci magnesu poruszanego zespołem cewek |
Dr inż. Grzegorz Wasilewski |
Celem pracy jest wykonanie i przetestowanie prototypu jako podstawy do adaptacji w konstrukcji istniejącego potrójnego/podwójnego wahadła fizycznego. Opis: - przesuwna masa w postaci odpowiednio dobranego ruchomego magnesu porusza się wewnątrz prowadnicy zaopatrzonej na końcach w nieruchome magnesy; - prowadnica umieszczona jest w osi zespołu cewek, które mają zadawać różne postacie ruchu magnesu; - należy przewidzieć możliwość sterowanej blokady położenia magnesu; - należy przetestować działanie układu i zaproponować adaptację do istniejącego stanowiska potrójnego/podwójnego wahadła fizycznego |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
11. |
14/k16/MT/19/Z |
Modernizacja układu pomiaru i oddziaływania magnetycznego na stanowisku z wahadłem parametrycznym |
Dr inż. Grzegorz Wasilewski |
- optyczny pomiar położenia kątowego wahadła. - wyposażenie wahadła w element mechaniczny umożliwiający dynamometryczny pomiar sił odpychania cewki i magnesu z opcją blokowania przesuwu osi wahadła. - wyposażenie końcówki wahadła w element z wymiennymi magnesami. - modernizacja układu cewek z przesuwnymi uchwytami z termoodpornego tworzywa - rejestracja różnych postaci ruchu zmodernizowanego wahadła. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
12. |
15/k16/MT/19/Z |
Projekt i budowa uniwersalnego układu rejestracji i aproksymacji charakterystyki oddziaływania cewka-magnes dla stanowisk z wahadłami |
Dr inż. Grzegorz Wasilewski |
Projekt i wykonanie konstrukcji z czujnikiem siły typu. np. belka tensometryczna przesuwanego silnikiem. Sterowanie silnikiem i charakterystyki ruchu są realizowane i poddawana obróbce w preferowanym środowisku LabVIEW celem uzyskania aproksymacji zależności siły (momentu) w funkcji kątowego położenia wahadła. Należy przewidzieć możliwość adaptacji do istniejących stanowisk wahadła fizycznego oraz wahadła parametrycznego z elementami cewka-magnes. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
13. |
16/k16/MT/19/Z |
Oprogramowanie i modernizacja układu pomiarowo-sterującego stanowiska badania drgań układu o wielu stopniach swobody |
Dr inż. Grzegorz Wasilewski |
- Rozwinięcie i udoskonalenie lub opracowanie nowego oprogramowania, aby zawierało wszystkie elementy do kontroli, testowania, zerowania oraz rejestrowania pomiarów i ich zapisu do plików z automatyczną nazwą i parametrami. Panel kontrolny powinien być czytelny, estetyczny i łatwy w obsłudze, z uwzględnieniem niezbędnych opisów. - Wykonanie wybranych elementów typu przełączników, znaczników, czytników pozycji, złącz dla wejść pomiarowo-sterujących istniejących lub dodatkowych itp. Elementy te maja ułatwić wybór i ustawienie różnych opcji badawczych. |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
14. |
17/k16/MT/19/Z |
Projekt i wykonanie układu sterowania i rejestracji ruchu układów wahadeł w długich odcinkach czasowych |
Dr inż. Grzegorz Wasilewski |
Celem pracy jest wykorzystanie istniejących urządzeń pomiarowych, np. karty USB-6341 (z użyciem wejść licznikowych dla enkoderów) lub zestawu NI cRIO do rejestracji ruchu np. wahadła parametrycznego w odcinkach czasu rzędu kilkudziesięciu – kilkuset minut dla otrzymania wykresów bifurkacyjnych |
Możliwość kontynuacji pracy na II stopniu i pobierania stypendium z grantu OPUS (do 1600zł) |
15. |
18/k16/MT/19/Z |
Układ wizyjny do rejestracji ruchu w paśmie widzialnym |
Dr Bartłomiej Zagrodny |
Cel: opracowanie układu wizyjnego do pracowni biomechaniki, który będzie pracował synchronicznie z istniejącym systemem optoelektronicznym. Zakres: zapoznanie się z istniejącym systemem i sposobem rejestracji ruchu, opracowanie układu do rejestracji ruchu w paśmie widzialnym, przedstawienie kosztorysu i w przypadku jego akceptacji – wykonanie, montaż i uruchomienie systemu |
|
16. |
19/k16/MT/19/Z |
Sztuczne mięśnie do napędu ubieralnych robotów |
Dr Bartłomiej Zagrodny |
Cel: przegląd istniejących rozwiązań i zaproponowanie własnej konstrukcji sztucznego mięśnia, który może być użyty do napędu tzw. wearable robots – ubieralnych robotów Zakres: przegląd literatury i istniejących rozwiązań, zaproponowanie własnej konstrukcji, w przypadku zaakceptowania kosztorysu, wykonanie prototypu i testowanie jego parametrów na istniejącym stanowisku do badania sztucznych mięśni (po jego ewentualnej adaptacji) |
|
17. |
20/k16/MT/19/Z |
Wykorzystanie skanera 3D do pomiarów antropometrycznych |
Dr Bartłomiej Zagrodny |
Cel: opracowanie metodologii zbierania i analizowania danych antropometrycznych w oparciu o pomiary wykonane skanerem 3D Zakres: zapoznanie się ze skanerem znajdującym się na wyposażeniu laboratorium biomechaniki, zapoznanie się z metodologią wykonywana pomiarów antropometrycznych, przeprowadzenie pomiarów, opracowanie metody wyznaczania koniecznych wielkości antropometrycznych ze skanu przestrzennego, możliwa automatyzacja procesu |
|
18. |
21/k16/MT/19/Z |
Badanie regularności sygnałów biomechanicznych podczas chodu na bieżni |
Dr inż. Michał Ludwicki |
Celem pracy jest zbadanie regularności podstawowych sygnałów biomechanicznych (np. położenia stawów, kątów stawowych) uzyskanych z pomiarów techniką wizyjną (motion capture) oraz ich interpretacja. |
w realizacji od 2019-07 |
19. |
22/k16/MT/19/Z |
Opracowanie narzędzia wykorzystującego system motion capture do rejestracji wymiarów dużych obiektów |
Dr inż. Michał Ludwicki |
Celem pracy jest opracowanie narzędzia komputerowego służącego do pomiaru wymiarów dużych obiektów za pomocą systemu motion capture. Oprogramowanie będzie bazowało na przykładowych bibliotekach producenta systemu i podstawowej wiedzy o mikrokontrolerach. |
w realizacji od 2019-07 |