Laboratoře
Na naší katedře se nachází celkem 6 laboratoří. Jedná se o pokročilá výzkumná zařízení. Naleznete u nás Laboratoř 3D modelování a aditivní výroby, Laboratoř komunikačních systémů a IoT, Laboratoř embedded systémů a UAV, Laboratoř umělé inteligence (AI Lab), Laboratoř aplikovaného vývoje a výzkumu a Laboratoř bioinformatiky.
Laboratoř 3D modelování a aditivní výroby je úzce propojena s laboratoří vestavných systémů a UAV. Zaměření laboratoře je především podpora aktivit a projektů fakulty, univerzity a Biologického centra AV. Specializujeme se na návrh a výrobu prototypů, technologický a materiálový výzkum. Realizujeme tvorbu komplexních 3D modelů, jejich analýzu a optimalizaci.
Členové laboratoře:
Mgr. Geyer Jakub
PhDr. Milan Novák, Ph.D.
Technologie
Primární technologií laboratoře 3D modelování a aditivní výroby je 3D tisk. Jedná se především o tiskárny českého výrobce Prusa Research z oblastí FFF (fused filament fabrication) a SLA (stereolithography). Disponujeme vlastními modifikacemi těchto tiskáren, např. Prusa i3 MK3 s dvojnásobnou tiskovou plochou nebo upravený Prusa MMU2 (multi-material upgrade). Díky tomu jsme schopni tisknout nejen z běžných materiálů (např. PET, PLA, ABS), ale rovnež z filamentů s příměsemi (např. dřevo, karbon. vlákno, apod.) nebo náročnějších materiálů (nylon, polykarbonát, flexibilní TPE/TPU, apod.) a s využitím rozpustných podpor. Často tiskneme například z PET-G s příměsí karbonového vlákna, FRJet (PET-G s retardérem hoření - samozhášivost) a HT-CPE. Na tiskárnách SLA vytváříme velmi detailní součástky, na kterých díky míchání pryskyřic můžeme realizovat specifické vlastnosti (tepelná odolnost, požadovaná pružnost, atd.).
3D tisk (aditivní proces výroby) lze také vhodně kombinovat se subtraktivními výrobními procesy (CNC, laserové řezení, atd.), díky čemuž lze realizovat komplexní prototypy.
Velkoformátový CO2 Laser (XM1490) umožňuje přesné řezání materiálů jako polykarbonát, PET nebo dřevo. Umožňuje také gravírování těchto materiálů a skla; nebo s použitím speciálních laků také permanentní značení/popisování kovů.
Výkon: 150W, Max. šířka materiálu: 140cm
CNC fréza (High-Z S-720/T) slouží k přesnému obrábění plastových, kovových či dřevěných dílů. Vhodná je také k modifikacím již existujících dílů (vrtání děr, frézování kapes, apod.).
Max. plocha 70x40x15cm.
Přehled software
OnShape, Fusion360, SolidWorks, FreeCAD, Blender, SketchUp, PrusaSlicer, Cura, Simplify3D, Meshmixer, OctoPrint, Meshroom, VXelements, ConstruCAM, WinPC-NC, LightBurn, a další
Publikace a výstupy
Publikace
Novák M., Geyer J., et al. (2021) Construction of a Multisensor UAV System for Early Detection of Forest Pests. In: Shakhovska N., Medykovskyy M.O. (eds) Advances in Intelligent Systems and Computing V. CSIT 2020. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 1293. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-63270-0_78
Příručka 3D modelování a tisk pro SŠ a příručka 3D modelování a tisk pro ZŠ, Impuls pro kariéru, 2021
Patenty, užitné vzory
Patent: Digital remote control of analog potentiometers for guitar amplifier (EP 19160447.9, 2021), Ptáček L., Novák M.
Užitný vzor: Systém ke sledování kůrovcových aktivit (U1: 35641, 2021), Novák M., Ptáček L., Doležal P., Geyer J., Davídková M.
Závěrečné práce
Beránek Karel, Modifikace 3D tiskárny Prusa i3 MK3 na uzavřený koncept s dvojnásobnou tiskovou plochou
Čechová Jana, Tvorba 3D modelů existujících budov
Scholz Luděk, Systém pro řízení chytré domácnosti
Švarc Jakub, Konstrukce a řízení kolového robotického prostředku (probíhající)
Trtílek Ondřej, Konstrukce robotické ruky pro mobilní podvozek (probíhající)
Laboratoř poskytuje zázemí pro projekty zaměřené na vestavěné systémy, elektroniku, robotiku, bezpilotní systémy. Laboratoř se podílí na vývoji specifických systémů pro dílčí projekty ve spolupráci s ostatními součástmi PřF. Jedná se především o senzorické systémy pro bezpilotní prostředky, systém pro regulaci a automatizaci apod.
Laboratoř embedded systémů a UAV disponuje několika bezpilotními stroji:
- DJI Matrice 600Pro
- DJI S1000
- DJI Phantom 4 Adv
Kromě uvedených strojů, které se využívají pro získávání převážně environmentálních dat se zabýváme vývojem vlastních UAV pro speciální aplikace s využitím autopilotů Pixhawk.
Pro testování algoritmů a výuku využíváme platformu CrazyFlie.
Bezpilotní prostředky jsou nosiči pro snímače, které se využívají v závislosti na potřebách získávání dat: Nejčastěji se jedná o termokamery WIRIS 2gn, WIRIS PRO, spektrální a hyperspektrální kamery nebo specifické senzory.
K vývoji specifických zařízeních jako jsou senzorické sítě, elektronické komponenty nebo snímače pro UAV jsou v laboratoři k dispozici:
- Oscioloskopy.
- Spektrální analyzér.
- Generátory.
- Pájecí stanice.
- CNC fréza LPKF E44 pro výrobu PCB.
- A vše potřebné pro práci s procesory při vytváření prototypových zařízeních.
Laboratoř disponuje také experimentální fotovoltaickou elektrárnou pro testování elektroniky pro aktivní chlazení FVP apod.
Tým se zabývá komunikačními technologiemi a to jak drátovými, tak bezdrátovými a to v široké škále aplikací. Od optických komunikačních systémů až po bezdrátové senzorické sítě, či efektivní hospodařením se spotřebou elektrické energie. Tým spolupracuje úzce s týmem Vestavných systému a aditivní výroby a provozuje laboratoř Komunikačnách systému a IoT. Spolupracuje se dalšími partnery v ČR a zahraničí, např. se sdružením CESNET.
Vedoucí týmu:
Příklady projektů:
SmartGrid – Chytré sítě ve venkovských oblastech a MSP, projekt č. 144, přeshraniční spolupráce Česká republika - Svobodný stát Bavorsko Cíl EÚS 2014 – 2020. Více na: http://smartgrid.science/
ELIXIR CZ – Česká národní infrastruktura pro biologická data, projekt velké výzkumné infrastruktury, ID LM2015047 + LM2018131. Řešení společně s týmem Bioinformatiky. Více na: https://elixir-czech.cz/
