Témata
Reklama

Vlastní laboratoř doma či na koleji

Sety domácí robotické laboratoře vyvinuli a poskytli svým studentům pedagogové katedry řídicí techniky FEL ČVUT. Základem je speciální výukový robot, díky němuž lze dnes náročný předmět Automatické řízení zahrnující přednášky, cvičení i laboratoře, studovat zcela distančně.

Reklama
Reklama

Koncept domácí laboratoře, se kterým experimentuje jen několik špičkových univerzit na světě, vznikl v době lockdownu. V současné době katedra roboty nasazuje i do standardní semestrální výuky a chystá se otestovat jejich uplatnění napříč celým studijním programem Kybernetika a robotika.

Pedagogové z katedry řídící techniky Fakulty elektrotechnické pražského ČVUT chtěli v době pandemie najít způsob, jak nahradit studentům robotické laboratoře, v nichž mohli za běžného stavu uvádět do praxe své teoretické znalosti nabyté v předmětu Automatické řízení. Tak začal vývoj domácí robotické laboratoře, která se dnes stává součástí standardní výuky.

Od využití stavebnice Lego přešel tým na český Merkur, který umožňoval větší robustnost a přesnost. Výsledkem je druhý prototyp vozítka s kyvadlem, které je vybaveno dvojicí motorů, několika čidly a programovatelnou řídicí jednotkou Beaglebone. (Zdroj: FEL ČVUT)

Možnost studovat z domova

Produkt výzkumu musel splňovat dvě základní kritéria – být cenově dostupný a zároveň umožnovat aplikaci automatických řídicích systémů na několika úrovních. Od využití stavebnice Lego přešel tým na český Merkur, který umožňoval větší robustnost a přesnost. Výsledkem je druhý prototyp vozítka s kyvadlem, které je vybaveno dvojicí motorů, několika čidly a programovatelnou řídicí jednotkou Beaglebone. Na vývoji i montážích se podíleli učitelé i studenti vyšších ročníků. Celý projekt lze popsat jako kreativní proces, v němž si sami pedagogové testují možnosti, které nový přístup přináší.

„Problematika řídicích systémů je velmi specifická. V jejich praktickém uplatnění totiž nelze pracovat pouze s modely, protože chybí parametry, které přináší realita. Bylo nutné, aby si studenti vyzkoušeli v praxi, jak jejich kód ovlivní šum, menší či větší nepřesnost čidel nebo různá přilnavost, respektive tření jízdních povrchů,“ uvádí docent Tomáš Haniš z katedry řídicí techniky. „To, že robot ze stavebnice není úplně přesný a musí se pracovat s odchylkami, je nakonec výhoda. Studenti se díky tomu líp připraví na praxi, kde budou muset řešit reálné situace, ne teoretické problémy.“

Pro každého studenta na míru

Domácí robotická laboratoř je stále ve vývoji, v současnosti se projektu věnuje jeden student třetího ročníku v rámci své bakalářské práce. Učení pomocí robotického vozítka má úspěch mezi studenty i vyučujícími a uvažuje se o jeho širším zapojení napříč předměty programu Kybernetika a robotika. V současnosti se studenti zaměřují na návrh řídicího systému, v budoucnu by mohli také sami navrhovat konstrukci vhodnou k splnění daných úkolů.

Do výuky přinesl projekt domácích laboratoří mnoho výhod. Studenti i nadále můžou pracovat v době, kdy chtějí, nestresuje je pevný slot v laboratořích, znají svého robota a můžou mu program psát na míru. Samotné semináře pak více slouží k společným debatám a hledání řešení možných problémů. Zapojení domácí robotické laboratoře tak pokračuje v přístupu „převrácené výuky“ a animovaných YouTube přednášek, které na katedře už před několika lety zavedl docent Zdeněk Hurák.

Finance na projekt pocházejí z peněz vydělaných smluvním výzkumem univerzity pro firmy. Cena materiálu na jednoho robota v základní verzi se pohybuje okolo 5 000 Kč, a přestože je třeba počítat s určitými servisními náklady, studentům umožňuje provádět pokusy a měření na úrovni laboratorního zařízení v hodnotě stovek tisíc korun. Cílem je, aby měl svou domácí laboratoř k dispozici každý student předmětu.  

__________________________________________________________________________________________________

Zdroj: Tisková zpráva FEL ČVUT. Zpracováno redakcí.

Související články
První české aerotaxi s kolmým startem

Na vývoji řídicího systému pro první český VTOL – letadlo s kolmým startem, které se chystá uvést na trh český startup Zuri, spolupracuje tým leteckého inženýra Martina Hromčíka z katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT. V tomto dopravním prostředku vidí odborníci budoucnost městské a regionální dopravy.  Letouny VTOL dokáží startovat kolmo jako vrtulníky, ovšem jsou úspornější, tišší a můžou být poháněné elektřinou.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Soutěž, která bude inspirovat

Na technologické trendy, které hýbou současným světem, se zaměří Technologické olympiády, které od letošního roku pořádá Fakulta elektrotechnická (FEL) ČVUT v Praze. Registrace do pilotního ročníku odstartovala 1. února a finálové kolo soutěže zde proběhne 22. dubna.

Robot pro vozíčkáře

Elektrotechnická olympiáda má za sebou již svůj devátý ročník, který tentokráte přinesl značný nárůst zájmu soutěžících. Více než 300 registrovaných středoškoláků absolvovalo vědomostní test z oblasti elektrotechniky. Dokonalé vědomosti prokázalo 19 účastníků, kteří test zvládli na plný počet bodů. V navazující fázi soutěže porota vyhodnotila 25 technicky orientovaných prezentací, které účastníci vypracovali s podporou svých středních škol z celé České republiky. Deset nejlépe hodnocených projektů následně postoupilo do finále, které proběhlo online.

Stříbro z „olympiády robotů“ putovalo na ČVUT

V souboji robotů ve virtuálním prostředí, tedy v robotickém simulátoru, obsadili mezi deseti týmy z celého světa druhé místo Češi, konkrétně tým z ČVUT s názvem CTU-CRAS-NORLAB. Úspěšnému týmu přísluší odměna 500 000 dolarů. Finálové kolo závodu DARPA Subterranean Challenge pořádala DARPA - agentura amerického ministerstva obrany. Výsledky vyhlásila 24. září při slavnostním ceremoniálu v Louisville v Kentucky USA.

Auto jako digitální platforma

Každý druhý vůz na evropských silnicích by v polovině příštího desetiletí mohl být autonomní. Studie společnosti Ericsson se zabývá tím, co všechno by takový systém zahrnoval, včetně infrastruktury podél silnic založené na konceptu IoT a neustálé vzájemné komunikace nejen mezi auty samotnými, ale s celým dopravním ekosystémem.

Roboty na farmě – chytrý monitoring rostlin

Robotizace a umělá inteligence proniká už i do českého zemědělství. Čeští agronomové, IT specialisté a vědci spolupracují na vývoji robotického monitorovacího systému, který je schopen automaticky odhalovat škůdce na rostlinách ve skleníku, předpovídat kvalitu sklizně a zjišťovat případné nedostatky v pracovních harmonogramech pěstitele.

Kyberbezpečnost a vzdělávání zaměstnanců

Z průzkumu, který v České republice pro společnost Kaspersky provedla agentura Ipsos, vyplývá, že jen velmi malé procento českých firem vzdělává své zaměstnance v oblasti kybernetické bezpečnosti. Průzkum se zaměřil na zaměstnance středně velkých firem (se 100 až 499 pracovníky) a v dubnu 2021 se ho zúčastnilo 515 respondentů.

Technologické trendy 2021 #7 Restart digitálního pracoviště

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu je i letos. Dnes se zabýváme sedmým trenden, který je věnovaný přerodu digitálního pracoviště. 

Technologické trendy 2021 #6 Zero Trust

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu i letos. V pořadí již šestý trend se zabývá tzv. Zero Trust, tedy nulové důvěře, a to k čemukoliv. 

Technologické trendy 2021 #5 Revoluce strojových dat

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu i letos. Pojďme se dnes zaměřit na pátý trend, který se týká problematiky správa strojových dat.

Technologické trendy 2021 #4 Industrializace umělé inteligence

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu i letos. Pojďme se dnes zaměřit již na čtvrtý trend – industrializaci umělé inteligence MLOps (Machine Learning Operations).

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit