System rozpoznawania mówców oparty na procesorze sygnałowym Texas Instruments TMS320C6748

Transkrypt

1 System rozpoznawania mówców oparty na procesorze sygnałowym Texas Instruments TMS320C6748 Speaker recognition system based on Texas Instruments TMS320C6748 DSP dr inż. Krzysztof Cisowski Opracowanie oprogramowania służącego do rozpoznawania mówców dla systemu uruchomieniowego Zoom OMAP L138 experimenter Kit, zawierającego procesor sygnałowy Texas Instruments TMS320C6748. Zadania do wykonania 1. Opracowanie algorytmu rozpoznawania mówców 2. Implementacja algorytmy na procesorze sygnałowym 3. Realizacja interfejsu użytkownika Źródła 1. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Zoom OMAP L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. 2. G. Czapkowski, M. Skałecki: Praca dyplomowa WETiI, System dostepowy oparty o metody Automatycznego Rozpoznawania Mowy. 3. Michał Waśko: Praca dyplomowa WETiI, Sterowanie platformą mobilną za pomocą głosu. Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

2 Model stanowiska laboratoryjnego do badania pasywnych metod tłumienia drgań. Model of laboratory system for testing of passive methods of vibration damping. dr inż. Krzysztof Cisowski Zaprojektowanie i budowa stanowiska laboratoryjnego służącego do demonstracji własności tłumiących drgania wybranych materiałów izolacyjnych. System sterująco pomiarowy powinien zostać oparty o zestaw uruchomieniowy procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C6713. Zadania do wykonania 1. Opracowanie i realizacja części mechanicznej stanowiska laboratoryjnego. 2. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów sterowania wzbudnikem stolika wibracyjnego. 3. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów części pomiarowej systemu. 4. Realizacja interfejsu użytkownika Źródła 1. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital dla procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C Z. Osiński, Tłumienie drgań, Wydawnictwo Naukowe PWN Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

3 Zastosowanie mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F28035 do budowy modułu diagnostyczno pomiarowego podstawowych funkcji życiowych pacjenta Application of DSP Texas Instruments TMS320F28035 microcontroller for designing monitoring and measurement unit of vital functions of the patient dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie oraz zbudowanie prototypu modułu pomiarowego służącego do zbierania i wstępnej analizy sygnałów cyfrowych pochodzących z wybranego zbioru czujników pomiarowych (temperatury, ciśnienia, drgań, położenia itp.). Zebrane dane będą podstawą oceny stanu zdrowia monitorowanego pacjenta. Zaprojektowany układ będzie wykorzystywał mikrokontroler DSP Texas Instruments TMS320F28035 wyposażony w dodatkowy koprocesor do obliczeń zmiennoprzecinkowych. Zadaniem modułu będzie oprócz akwizycji danych, ich obróbka poprzez zastosowanie np. filtracji cyfrowej lub wybranego algorytmu selekcji lub segmentacji oraz wizualizacja przetworzonych danych na wyświetlaczu LCD. Moduł będzie komunikował się z macierzystym komputerem PC poprzez interfejs USB. Zadaniem komputera będzie implementacja algorytmów na module pomiarowym oraz akwizycja i wizualizacja zebranych danych. Zadania do wykonania 1. Opracowanie i implementacja na mikrokontrolerze TMS320F28035 oprogramowania sterującego pracą czujników i komunikacją z komputerem PC oraz algorytmów przetwarzania danych i ich wizualizacji na wyświetlaczu LCD. 2. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika oraz algorytmów wizualizacji danych. Źródła 1. Pod red. A. Hrynkiewicza i E. Rokity: Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, Dokumentacja mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F Piotr Kira, Krzysztof Pupowski, Praca dyplomowa WETiI, Uniwersalny moduł kontrolno pomiarowy 4. Rafał Chojnowski, Michał Klein, Praca dyplomowa WETiI, "Zastosowanie mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F28035 do budowy uniwersalnego modułu diagnostyczno pomiarowego" Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

4 Zastosowanie algorytmu FxLMS do tłumienia zakłóceń szerokopasmowych w dukcie akustycznym Application of FxLMS algorithm for attenuation of broadband noise in acoustic duct dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest projekt oraz realizacja w oparciu o DSK procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C6713 laboratoryjnego systemu służącego do tłumienia w wylocie duktu akustycznego, szumu szerokopasmowego wytwarzanego przez wentylator systemu klimatyzacyjnego. Proponowany algorytm FxLMS wymaga oprócz pomiaru tzw. sygnału błędu (na końcu duktu), pomiaru sygnału w bezpośrednim sąsiedztwie źródła zakłóceń sygnału referencyjnego. W proponowanym rozwiązaniu pomiar ten odbywać się będzie za pomocą akcelerometru (zamiast mikrofonu) co pozwoli zredukować efekt niekorzystnego sprzężenia zwrotnego z wyjścia systemu do miejsca pomiaru sygnału referencyjnego. W pracy zostanie wykorzystany istniejący w Katedrze Systemów Automatyki model systemu wentylacyjnego. Zadania do wykonania 1. Opracowanie i implementacja na DSK TMS320C6713 oprogramowania FxLMS. 2. Przeprowadzenie badań własności opracowanego systemu z wykorzystaniem TI Code Composer Studio. 3. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika służącego do sterowania parametrami algorytmu w czasie rzeczywistym oraz wizualizacji danych i uzyskanych rezultatów. Źródła 1. Design of active noise control systems with the TMS320 family, Application Report, Texas Instruments SPRA NIEDŹWIECKI MACIEJ, MELLER MICHAŁ: A new approach to active noise and vibration control Part I: the known frequency case, IEEE Transaction on Signal Processing, Vol. 57, No. 9, str Szymon Scharmach, Praca dyplomowa WETiI, Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym. 4. Rafael Cierpka, Praca dyplomowa inżynierska WETiI, Active noise control in a standard HVAC duct. Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio, MATLAB, MS Visual Studio.

5 Eliminacja trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli autoregresyjnych przetwarzanie dwukierunkowe Elimination of impulsive disturbances from archive audio recordings using bidirectional signal processing mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli autoregresyjnych. Zastosowanie techniki opartej na przetwarzaniu dwukierunkowym. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli autoregresyjnych. 3. Zastosowanie techniki opartej na przetwarzaniu dwukierunkowym. 4. Łączenia alarmów detekcyjnych w oparciu o opracowane reguły. 5. Opracowanie interfejsu graficznego. 6. Opracowanie dokumentacji. Źródła 1. Niedźwiecki M., Ciołek M.: Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Vol. 21, No. 5, 2013, str Niedźwiecki M., Ciołek M., "Elimination of clicks from archive speech signals using sparse autoregressive modeling", The 20th European Signal Processing Conference EUSIPCO 2012, Bucharest, August

6 Ocena jakości nagrania muzycznego po rekonstrukcji przy użyciu metody PEAQ eliminacja trzasków z archiwalnych nagrań audio Aassessment the quality of a music recording after reconstruction elimination of clicks from archive audio recordings mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja metody PEAQ. Przeprowadzenie testów sprawdzających korelację pomiędzy tą metodą, a wynikami testu odsłuchowego. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio. 3. Opracowanie i implementacja wskaźnika oceny jakości nagrania PEAQ. 4. Przeprowadzenie testów. 5. Opracowanie dokumentacji. Źródła 1. Niedźwiecki M., Ciołek M.: Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Vol. 21, No. 5, 2013, str

7 Algorytm do eliminacji trzasków z nagrań audio działający w trybie on line Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals online processing mgr inż. Marcin Ciołek Celem proponowanego projektu jest zaadoptowanie istniejących algorytmów do eliminacji trzasków z nagrań audio do działania w trybie on line. Projekt wymaga umiejętności programowania w języku C/C++. Zadania do wykonania 1. Zaadoptowanie istniejących algorytmów do eliminacji trzasków z nagrań audio do działania w trybie on line 2. Zastosowanie wielowątkowego przetwarzania. 3. Przygotowanie interfejsu graficznego. 4. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Źródła 1. Niedźwiecki M., Ciołek M.: Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Vol. 21, No. 5, 2013, str

8 Projekt i budowa robota (pojazd) wyposażonego w system automatycznego parkowania Design and construction of a mobile robot (vehicle) with an automatic parking system mgr inż. Marcin Ciołek Celem proponowanego projektu jest budowa robota (pojazd) wyposażonego w system automatycznego parkowania. System będzie potrafił zaparkować pojazd w różnych wariantach wykorzystanie technik parkowania (parkowanie prostopadłe, parkowanie skośne, parkowanie równoległe). Zadania do wykonania 1. Projekt i budowa robota mobilnego. 2. Opracowanie koncepcji systemu automatycznego parkowania. 3. Przygotowanie planszy z wyznaczonymi miejscami do parkowania. 4. Przeprowadzenie testów działania systemu. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Źródła 1. Techniki programowania w Systemach wbudowanych projekt. Liczba wykonawców 1 2

9 Projekt i budowa robota typu minisumo Design and construction of a mobile robot (minisumo) mgr inż. Marcin Ciołek Budowa robota i opracowanie algorytmu sterującego. Zadania do wykonania 1. Budowa robota. 2. Wykonanie projektu elektroniki 3. Implementacja algorytmu sterującego robotem. 4. Przeprowadzenie testów działania systemu. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Źródła 1. Andrzej Jaskulski: "Autodesk Inventor Professional 2014PL / Fusion/Fusion 360", Wydawnictwo naukowe PWN, Stephan Prata: "Język C. Szkoła programowania.", Helion, WdanieV. Liczba wykonawców 1 2

10 Projekt i budowa wielozadaniowego, mobilnego robota gąsienicowego Design and construction of multi purpose, a tracked mobile robot mgr inż. Marcin Ciołek Projekt i budowa wielozadaniowego, mobilnego robota gąsienicowego, realizującego trzy zadania: omijanie przeszkód, podążanie za źródłem światła bądź temperatury oraz jazda wzdłuż czarnej linii z możliwością pokonywaniem wzniesień. Zadania do wykonania 1. Budowa robota. 2. Wykonanie projektu elektroniki 3. Implementacja algorytmu sterującego robotem. 4. Przeprowadzenie testów działania systemu. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Źródła 1. Andrzej Jaskulski: "Autodesk Inventor Professional 2014PL / Fusion/Fusion 360", Wydawnictwo naukowe PWN, Stephan Prata: "Język C. Szkoła programowania.", Helion, Wydanie V. Liczba wykonawców 1 2

11 Projekt i budowa terenowego, badawczego robota mobilnego. Design and construction of all terrain, explorative mobile robot. mgr inż. Marcin Ciołek Projekt i budowa mobilnego, terenowego robota badawczego, zdolnego do poruszania się w trudnych warunkach, realizującego następujące cele: wykrywanie krawędzi, omijanie przeszkód, wykonanie prostych pomiarów (temperatura, ciśnienie atmosferyczne), komunikacja poprzez bluetooth (sterowanie manualne, przesyłanie pomierzonych parametrów). Robot posiadać będzie możliwość dołączenia innych czujników oraz narzędzi. Zadania do wykonania 1. Budowa robota. 2. Wykonanie projektu elektroniki 3. Implementacja algorytmu sterującego robotem. 4. Przeprowadzenie testów działania systemu. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Źródła 1. Andrzej Jaskulski: "Autodesk Inventor Professional 2014PL/ Fusion/Fusion 360", Wydawnictwo naukowe PWN, Stephan Prata: "Język C. Szkoła programowania.", Helion, Wydanie V. Temat zarezerwowany

12 Opracowanie ćwiczenia laboratoryjnego dotyczącego projektowania układów sterowania metodami częstotliwościowymi Laboratory exercise concerning control systems design using frequency methods. dr inż. Michał Meller Opracowanie stanowiska oraz instrukcji ćwiczenia laboratoryjnego pozwalającego studentom na zapoznanie się z projektowaniem układów sterowania metodami częstotliwościowymi. Zadania do wykonania 1. Wybór i obiektu sterowania. 2. Budowa stanowiska laboratoryjnego. 3. Opracowanie instrukcji ćwiczenia. Źródła

13 Opracowanie biblioteki DSP dla procesora TMS6727 DSP library for the TMS6727 processor dr inż. Michał Meller Opracowanie biblioteki matematycznej udostępniającej podstawowe funkcje DSP (filtracja FIR, IIR, zmiana szybkości próbkowania, FFT) dla formatów rzeczywistych/zespolonych w arytmetyce stało i zmiennoprzecinkowej. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie z architekturą procesora 2. Opracowanie i optymalizacja biblioteki programistycznej Źródła

14 Opracowanie układu nawigacji zliczeniowej dla robota mobilnego Navigation system for a mobile robot dr inż. Michał Meller Celem pracy jest budowa robota mobilnego wraz z układem nawigacji zliczeniowej opartej na filtrach Kalmana. Zadania do wykonania 1. Budowa robota mobilnego 2. Opracowanie rozwiązań programowych układu nawigacji 3. Porównanie dokładności różnych rozwiązań Źródła S. Khatib, Handbook of robotics,

15 Oprogramowanie systemu detekcji i lokalizacji robota inspekcyjnego do badania rurociągów Software for the intelligent pig tracking system dr inż. Paweł Raczyński, doc PG Opracowanie oprogramowania umożliwiającego detekcję i lokalizację robota inspekcyjnego na podstawie analizy sygnałów elektromagnetycznego i akustycznego emitowanego przez robot inspekcyjny. Przewidziano dwa tryby pracy: detekcję czasu trawersu robota przez nieruchomy detektor, lokalizacja unieruchomionego robota przez poruszający się detektor. Dostępny jest sprzęt detektora oraz jego dokumentacja. Zadania do wykonania 1. Opracowanie algorytmów detekcji maksimum sygnału elektromagnetycznego 2. Opracowanie algorytmów detekcji maksimum sygnału akustycznego 3. Opracowanie programowej implementacji opracowanych algorytmów 4. Opracowanie interfejsu użytkownika uwzględniającego łączność z systemem za pomocą łącza USB i łącza radiowego 5. Opracowanie oprogramowania komputera nadrzędnego (PC) 6. Opracowanie dokumentacji Źródła 1. Podręczniki fizyki 2. Dokumentacja sprzętu detektora 3. Dane katalogowe stosowanych komponentów elektronicznych 4. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego

16 Oprogramowanie do wizualizacji i analizy danych dostarczanych przez robota do inspekcji rurociągów Software for visualization and analysis of the data collected by the pipeline inspection robot dr inż. Paweł Raczyński, doc PG Opracowanie oprogramowania umożliwiającego na identyfikację i parametryzację wag geometrii rurociągów inspekcjonowanych przez robota. Dane dostarczane przez robota w postaci pomiaru n promieni zorientowanych przestrzennie promieni równomiernie rozmieszczonych na obwodzie zarejestrowanych w równomiernie rozmieszczonych punktach wzdłuż osi rurociągu Zadania do wykonania 1. Opracowanie algorytmów wizualizacji danych 2. Opracowanie algorytmów klasyfikacji wad geometrycznych w zarejestrowanych danych 3. Opracowanie algorytmów estymacji parametrów geometrycznych wykrytych wad 4. Opracowanie interfejsu użytkownika 5. Opracowanie programowej implementacji opracowanych algorytmów na komputer PC 6. Opracowanie dokumentacji Źródła 1. Przykłady istniejących rozwiązań komercyjnych dostępne u opiekuna pracy i w zasobach Internetu 2. Dokumentacja struktury danych pomiarowych 3. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego Dostępne duże zbiory przykładowych i zinterpretowanych danych pomiarowych

17 Stanowisko laboratoryjne do nauki podstaw sterowania komputerowego Laboratory kit for learning the basics of computer control techniques dr inż. Paweł Raczyński, doc PG Opracowanie interfejsu cyfrowego oraz oprogramowania umożliwiającego wykorzystanie zestawu laboratoryjnego MAB (konstrukcji Katedry Systemów Automatyki) do współpracy z komputerem PC za pośrednictwem interfejsu USB oraz oprogramowania na komputer PC wspierającego naukę tworzenia oprogramowania sterującego zestawem obiektów modułu MAB w języku C. Zadania do wykonania 1. Opracowanie sprzętu interfejsu łączącego zestaw MAB widzianego jako zestaw rejestrów z komputerem PC za pomocą łącza USB 2. Opracowanie oprogramowania komunikacyjnego 3. Opracowanie oprogramowania bibliotecznego zawierającego procedury obsługi zasobów modułu MAB ułatwiającego tworzenie oprogramowania sterującego 4. Opracowanie szkieletu oprogramowania sterującego 5. Opracowanie przykładowej aplikacji sterującej 6. Opracowanie dokumentacji Źródła 1. Dokumentacja istniejącego zestawu laboratoryjnego 2. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego

18 Równoległe przetwarzanie obrazów technologia CUDA Parallel image processing CUDA technology mgr inż. Piotr Fiertek Celem proponowanego tematu jest zapoznanie się z możliwością wykorzystania mocy obliczeniowych nowoczesnych kart graficznych do przetwarzania obrazów oraz implementacja algorytmów przetwarzania obrazów, wykorzystujących przetwarzanie równoległe wykorzystanie technologii CUDA opracowanej przez firmę NVIDIA. Zadania do wykonania 1. Opanowanie obsługi interfejsu CUDA 2. Zaimplementowanie podstawowych algorytmów przetwarzania obrazu: filtry konwolucyjne, progowanie obrazu. 3. Implementacja bardziej złożonych algorytmów: segmentacja obrazu, eliminacja dystorsji obrazu Źródła 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Digital Image Processing, William K. Pratt, CUDA w przykładach. Wprowadzenie do ogólnego programowania procesorów GPU, Janson Sanders, Edward Kandrot, 2012 Liczba wykonawców 1 2 znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++, środowisko Visual Studio

19 Wykorzystanie kontrolera Kinect do sterowania robotem przemysłowym gra w kółko i krzyżyk Controlling the industrial robot by a Kinect controller nuoghts and crosses game mgr inż. Piotr Fiertek Za pomocą kamery kontrolera kinect obserwowane jest pole robocze robota (plansze do gry w kółko i krzyżyk), dzięki czemu podejmowana ma być decyzja w którym miejscu robot ma postawić kółko lub krzyżyk. Możliwości obrazowania otoczenia 3D kontrolera kinect powinny być wykorzystywane do podejmowania decyzji w którym momencie robot może rozpocząć wykonywanie ruchu. Tzn. po wycofaniu ręki człowieka z pola roboczego robota. Jeżeli w trakcie wykonywania ruchu przez robota zostanie wykryte wtargnięcie obcego obiektu (np. ręki człowieka) w obszar pola roboczego, robot powinien zostać natychmiast zatrzymany. Zadania do wykonania 1. opanowanie obsługi urządzenia Kinect (rejestracja danych: mapa odległości oraz zdjęcia skanowanych obiektów) 2. integracja otrzymanych danych w chmurę punktów 3. opracowanie algorytmów wykrywających poruszające się obiekty w polu widzenia urządzenia kinect 4. opanowanie komunikacji z robotem przemysłowym 5. utworzenie w pełni działającego oprogramowania, realizującego zadania projektu: gry w kółko i krzyżyk (pomiędzy człowiekiem i robotem przemysłowym Kawasaki RS003N). W tym celu konieczne będzie opracowanie rozpoznania obrazu np. z wykorzystaniem funkcji biblioteki OpenCV. 6. opracowanie dokumentacji Źródła 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Digital Image Processing, William K. Pratt, Instrukcja programowania robota przemysłowego znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++, środowisko Visual Studio

20 Budowa skanera 3D 3D scanner mgr inż. Piotr Fiertek Zadania do wykonania Zaprojektowanie oraz zbudowanie skanera 3D. Powstałe urządzenie ma mieć możliwość tworzenia macierzy zawierającej informacje o kształcie skanowanego przedmiotu, umożliwiające jego odtworzenie w formie modelu 3D. Założenia obejmują konstrukcję głowicy skanera przemieszczaną nad badaną powierzchnią na stałej wysokości. Układ pomiarowy składałby się z lasera wyświetlającego linię oraz kamery rejestrującej obraz. Układ powinien być napędzany silnikiem krokowym, dzięki czemu znane byłoby aktualne położenie głowicy. Skaner powinien być urządzeniem przenośnym z obsługą pamięci USB lub kart SD, Zakłada się, że efektem wyjściowym skanera byłaby uzyskana chmura punktów reprezentująca kształt skanowanego obiektu. 1. Opracowanie koncepcji konstrukcji skanera oraz jego wykonanie. 2. Opracowanie oraz wykonanie koncepcji układów sterującego i zbierającego dane. 3. Utworzenie dokumentacji Źródła 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007 Liczba wykonawców 1 znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++, środowisko Visual Studio temat zarezerwowany

21 Budowa i sterowanie quadrocoptera mgr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zbudowanie i opracowanie systemu sterowania quadrocopteram. Zadania do wykonania 1. Wykonanie konstrukcji quadrocoptera a. Dobór silników i śmigieł b. Wykonanie stelażu 2. Zaprojektowanie i wykonanie płyty głównej urządzenia a. Układ zasilania b. Dobór mikrokontrolera sterującego c. Moduł łączności d. Przetworniki pomiarowe 3. Opracowanie algorytmów sterowania a. Opis modelu matematycznego quadrocoptera b. Opracowanie algorytmów sterujących silnikami, umożliwiających zawiśnięcie quadrocoptera w powietrzu c. Zaimplementowanie algorytmu sterującego pracą silników d. Przygotowanie aplikacji do zdalnego sterowania Źródła 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 dobra znajomość matematyki, umiejętność projektowania układów mechanicznych, modelowania obiektów mechanicznych, programowania w C++ temat zarezerwowany

22 Projekt i budowa przemysłowej nawijarki do cewek mgr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa przemysłowej nawijarki do cewek. Zadania do wykonania 1. Opracowanie konstrukcji maszyny: a. Dobór napinacza drutu b. Dobór silników c. Wykonanie prowadnicy drutu d. Zaprojektowanie stelażu 2. Opracowanie sterowania maszyną: a. Projekt i budowa płyty głównej, zawierającej: linie zasilające, moduł panelu operatorskiego, mikrokontroler sterujący, układy sterujące pracą silników, przetworniki pomiarowe b. Implementacja oprogramowania urządzenia, zawierająca: algorytmy sterowania, interfejs użytkownika, algorytmy kontrolno pomiarowe procesu Źródła 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 umiejętność projektowania układów mechanicznych, modelowania obiektów mechanicznych, projektowania płytek drukowanych, programowania w C++ temat zarezerwowany

23 Samochodowy komputer diagnostyczny Car diagnostic computer dr inż. Piotr Kaczmarek Celem projektu jest opracowanie urządzenia elektronicznego z wyświetlaczem LCD na którym wyświetlane mają być informacje dotyczące samochodu osobowego (prędkość pojazdu, błędy, temp. silnika, poziom paliwa itp.) Informacje mają być odbierane za pomocą złącza diagnostycznego OBD II. Urządzenie ma mieć możliwość zapisywania niektórych danych na karcie MicroSD, które potem podlegałyby analizie w programie komputerowym (np. wykresy temperatury silnika, wykresy prędkości). Zadania do wykonania 1. Projekt i wykonanie urządzenia 2. Wykonanie oprogramowania na mikrokontroler 3. Wykonanie oprogramowania na komputer PC 4. Testy urządzenia i wykonanie dokumentacji. Źródła Liczba wykonawców 2 osoby temat zarezerwowany

24 Mikroprocesorowy sterownik automatyki budynku bazie modułu Arduino Building control system based on Arduino module dr inż. Piotr Kaczmarek Zadania do wykonania Opracowanie uniwersalnego mikroprocesorowego interfejsu inteligentnego budynku. Interfejs pozwoli na zbieranie informacji z czujników oraz sterowania podłączonymi urządzeniami. Urządzenie umożliwiać będzie komunikację poprzez magistralę USB z komputerem klasy PC 1. Opracowanie i budowa sterownika 2. Opracowanie interfejsu użytkownika 3. Wykonanie aplikacji nadzorującej oraz sterującej na komputer klasy PC 4. Opracowanie dokumentacji Źródła Liczba wykonawców 2 osoby

25 Programowalny sterownik ogólnego przeznaczenia General purpose programmable controller dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie układu sterownika ogólnego przeznaczenia w oparciu o wybrany mikrokontroler Zadania do wykonania 1) Zaprojektowanie sterownika uniwersalnego na bazie wybranego procesora 2) Przygotowanie dokumentacji technicznej sterownika 3) Przygotowanie prototypu sterownika uniwersalnego 4) Wykonanie modelu obiektu sterowania (suszarka w roli nawiewnej centrali grzewczo wentylacyjnej + zamknięte pomieszczenie) 5) Testy urządzenia na modelu obiektu 6) Opracowanie podstawowego oprogramowania Źródła 1. J. Augustyn, Projektowanie systemów wbudowanych na przykładzie rodziny SAM7S z rdzeniem ARM7TDMI, IGSMiE PAN, Sloss, D. Symes, C. Wright, ARM System Developer's Guide: Designing and Optimizing System Software, Elsevier, Paweł Hadam.Projektowanie systemów mikroprocesorowych, 2004 Liczba wykonawców 2 osoby

26 Urządzenie śledzenia obiektów na podstawie danych z kamery USB Object tracking system based on data from USB camera dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie urządzenia śledzącego obiekt na podstawie danych pochodzących z kamery USB. Urządzenie ma być oparte na module raspberry pi. Zadania do wykonania 1. Opracowanie i implementacja oprogramowania do komunikacji z kamerą 2. Opracowanie i implementacja algorytmów przetwarzania obrazów wykrywających obiekt 3. Projekt i wykonanie części mechanicznej platformy mobilnej śledzącej obiekt 4. Projekt i wykonanie końcówki mocy do sterowania pracą silników Źródła Liczba wykonawców temat zarezerwowany

27 System informatyczny wspomagający pracę katedry IT system supporting the work of the department s office dr inż. Piotr Kaczmarek Wykonanie oprogramowania w formie strony internetowej pozwalającego na usprawnienie pracy sekretariatu katedry oraz konfiguracja serwera. System ma pozwalać na wymianę informacji dotyczących tematów prac dyplomowych, recenzji prac, kart obiegowych itp. W oprogramowaniu należy przewidzieć różne role użytkowników (nauczyciel, pracownik techniczny, sekretarka) wraz z odpowiednim systemem uprawnień. Zadania do wykonania analiza wymagań projekt oprogramowania projekt bazy danych konfiguracja systemu przygotowanie dokumentacji Źródła Liczba wykonawców narzędzia: Visual Studio, MS SQL Server temat zarezerwowany

28 Śledzenie położenia dronów za pomocą macierzy mikrofonowej Tracking drone location with a microphone array dr inż. Stanisław Raczyński Macierz mikrofonowa to zestaw czterech lub więcej mikrofonów rozmieszczonych według pewnego schematu w przestrzeni (np. kwadrat 4 4 mikrofony). Za jej pomocą można lokalizować źródła dźwięku korzystając z różnicy czasu dotarcia dźwięku do poszczególnych mikrofonów. Celem pracy jest wykorzystanie algorytmu GCC-PHAT (lokalizacja dźwięku) i rozszerzonego filtru Kalmana (EKF; wygładzanie pomiarów) w celu śledzenia położenia jednego lub dwóch pojazdów latających. Eksperymenty należy przeprowadzić z wykorzystaniem jednej i dwóch macierzy. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z literaturą. 2. Implementacja algorytmu GCC-PHAT lub wykorzystanie istniejącej biblioteki. 3. Implementacja rozszerzonego filtru Kalmana lub wykorzystanie istniejącej biblioteki. 4. Uruchomienie dwóch dronów (helikopterów lub kwadrokopterów) znajdujących się w zasobach Katedry i Koła Naukowego SKALP. 5. Wykonanie wielokanałowych nagrań przelatujących dronów i eksperymenty w środowisku symulacyjnym. 6. Implementacja rozwiązań w czasie rzeczywistym. Źródła 1. [GCC-PHAT] Brandstein, Michael S., and Harvey F. Silverman. "A robust method for speech signal time-delay estimation in reverberant rooms." Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP-97., 1997 IEEE International Conference on. Vol. 1. IEEE, [EKF] Gabriel A. Terejanu. "Extended Kalman Filter Tutorial." Department of Computer Science and Engineering. University at Buffalo. Liczba wykonawców 1 2 Temat zarezerwowany

29 Filtr Kalmana z akceleracją GPGPU do nawigacji dużych rojów robotów GPGPU-accelerated Kalman filter implementation for high-scale mobile robot swarm navigation dr inż. Stanisław Raczyński Wykorzystanie procesorów graficznych w celu akceleracji obliczeń wykonywanych przez implementacje filtrów Kalmana i rozszerzonych filtrów Kalmana. Dla dużych (np elementów i więcej) systemów możliwe jest kilkutysiąckrotne przyspieszenie obliczeń. Przykładem takiego dużego systemu może być system nawigacji dużego roju robotów. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z literaturą. 2. Zapoznanie się z bibliotekami CUDA i OpenCL. 3. Implementacja filtru Kalmana i rozszerzonego filtru Kalmana w oparciu o podane źródła. 4. Eksperymenty sumulacyjne na prostych problemach. 5. Eksperymenty symulacyjne z nawigacją dużych rojów robotów. Źródła 1. Wei, Shih-Chieh, and Bormin Huang. "A GPU-accelerated extended Kalman filter." SPIE Remote Sensing. International Society for Optics and Photonics, Liczba wykonawców 1

30 Konwersja mowy na śpiew Converting speech to singing dr inż. Stanisław Raczyński Implementacja systemu pozwalającego na konwersję nagrania sygnału mowy na śpiew z wykorzystaniem śpiewu referencyjnego o tych samych słowach, dzięki czemu nawet osoba nie umiejąca śpiewać może brzmieć jak profesjonalny wokalista. Konwersja polegać będzie na wykorzystaniu algorytmu DTW (ang. dynamic time warping) w celu zgrania obydwu nagrań w czasie; następnie zrównywana będzie wysokość dźwięku; ostatecznie sygnał będzie przetwarzany w celu nadaniu mu brzmienia śpiewu (np. dodanie formantu śpiewaczego, dodanie profesjonalnego vibrato). Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z literaturą. 2. Zapoznanie się z istniejącymi bibliotekami przetwarzania sygnałów. 3. Implementacja systemu. 4. Zebranie nagrań i eksperymenty. Źródła Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany

31 Rewitalizacja kwadrokoptera Quadrocopter revamping dr inż. Stanisław Raczyński Rewitalizacja będzie polegać na wymianie elektroniki pokładowej istniejącego kwadrokoptera należącego do Koła Naukowego SKALP,, a także sprawdzeniu działania i ewentualnej wymianie innych jego podzespołów. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się ze sprzętem i jego dokumentacją. 2. Projekt płytki PCB zawierającego mikrosterownik, akcelerometry i żyroskopy., a także standardowy moduł komunikacji RF. 3. Wykonanie płytki. 4. Oprogramowanie mikrosterownika (stabilizacja lotu i komunikacja) Źródła Liczba wykonawców 1 2

32 Robot mobilny podążający za źródłem dźwięku Mobile robot that follows sound sources dr inż. Stanisław Raczyński Robot powinien podążać za najsilniejszym słyszanym przez niego źródłem dźwięku (np. mówiący lub klaszczący człowiek). W tym celu niezbędne będzie wykonanie dwumikrofonowego czujnika dźwiękowego, który podłączony zostanie do jednego z robotów mobilnych dostępnych w Katedrze. Zadania do wykonania 1. Projekt czujnika zawierającego dwa mikrofony pojemnościowe, wzmacniacze oraz mikrosterownik pozwalający na rejestrację i przetwarzanie sygnałów z odpowiednią prędkością i rozdzielczością (co najmniej 44,1 khz, 16 bitów na próbkę). Czujnik powinien udostępnieć wyniki pomiarów przez interfejs I²C. 2. Projekt płytki PCB czujnika. 3. Wykonanie czujnika. 4. Oprogramowanie mikrosterownika czujnika. 5. Integracja czujnika z istniejącym robotem przez magistralę I²C. 6. Eksperymenty. Źródła Temat zarezerwowany

33 Nawigacja robota mobilnego w oparciu o odpowiedź impulsową pomieszczenia Mobile robot navigation based on measuring impulse responses of the room dr inż. Stanisław Raczyński Robot cyklicznie będzie rejestrować akustyczną odpowiedź impulsową pomieszczenia, w którym się znajduje i porównywać ją z zarejestrowanymi lub wygenerowanymi symulacyjnie wzorcami odpowiedzi, dzięki czemu możliwe będzie określenie jego położenia. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z literaturą. 2. Wykonanie nagrań odpowiedzi impulsowych wybranego pomieszczenia. 3. Eksperymenty symulacyjne. 4. Implementacja algorytmu z wykorzystaniem istniejącej platformy mobilnej. Źródła Temat zarezerwowany

34 Stabilizacja chodu humanoidalnego robota Bioloid czujnikiem akcelerometrycznym i żyroskopowym Stabilization of the Bioloid humanoid robot gaits with an accelerometer and a gyroscope dr inż. Stanisław Raczyński Wyposażenie robota humanoidalnego Bioloid w czujniki orientacji i akceleracji, w celu umożliwienia implementacji chodu statyczne i dynamicznie stabilnego. Zadania do wykonania 1. Projekty płytki PCB z akcelerometrem i żyroskopem MEMS oraz mikrosterownikiem komunikującym się z głównym komputerem zestawu Bioloid. 2. Wykonanie płytki. 3. Oprogramowanie robota Bioloid realizujące chód statycznie stabilny z dodatkowymi sekwencjami ruchów zapobiegającymi upadkom. 4. Oprogramowanie robota Bioloid realizujące chód dynamicznie stabilny. Źródła Temat zarezerwowany

35 Planowanie ruchu parkującego samochodu Motion planning for a parking car dr inż. Stanisław Raczyński Planowanie ruchu samochodu lub samochodopodobnego robota mobilnego polegające na ominięciu przeszkód i przyjęciu zadanego położenia i orientacji (parkowanie). Planowanie ścieżek odbędzie się z wykorzystaniem algorytmu RRT (ang. rapidly-exploring random tree) i jego pochodnych, w szczególności RRT*, będąca połączeniem RRT i algorytmu A*. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z literaturą. 2. Zakup, budowa lub adaptacja robota mobilnego. 3. Implementacja algorytmu RRT. 4. Eksperymenty symulacyjne. 5. Eksperymenty z wykorzystaniem robota mobilnego. Źródła

36 Kontrola dostępu w oparciu o komunikację NFC oraz federowaną tożsamość Access control based on NFC communication and federated identity dr inż. Stanisław Raczyński Opracowanie systemu kontroli dostępu do pomieszczenia, w którym użytkownik identyfikowany jest z wykorzystaniem urządzenia mobilnego. Urządzenie mobilne komunikuje się z systemem kontroli dostępu za pomocą standardu komunikacji bezprzewodowej NFC. Uwierzytelnienia użytkownika następuje w oparciu o protokół OpenID (czyli np. konto Google). System kontroli otwiera i zamyka elektrozaczep lub elektromagnetyczny rygiel. Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się ze standardami NFC i OpenID. 2. Opracowanie bezpiecznego systemu uwierzytelniania w oparciu o te standardy. 3. Projekt i wykonanie urządzenia kontroli dostępu (komunikacja NFC, podłączenie do Internetu, kontrola elektrozaczepu). 4. Opracowanie aplikacji mobilnej pozwalającej na uwierzytelnienie użytkownika. Źródła openid4java library Temat zarezerwowany

37 Projekt korekty układu matrycy diod laserowych i sterowania matrycą Project of correction of match of matrix of laser diode and steering matrix dr inż. Stefan Sieklicki Lek. med. A.Grabias Zadania do wykonania Źródła Opracowanie sposobu zmiany mocy matrycy diod laserowych poprzez zmiany diod laserowych oraz opracowanie oprogramowania umożliwiającego sterowanie laserem Do zadań dyplomanta będzie należało: przeprowadzić identyfikację istniejącej matrycy, przeprowadzić identyfikację istniejącego komputerowego systemu sterowania matrycą diod laserowych w laserze dermatologicznym. W dalszej części pracy zaproponować zmiany w matrycy i uruchomić matrycę po modyfikacji oraz przystosować istniejący komputerowy system sterowania pozwalający na uzyskanie wymaganych przez lekarza przebiegów impulsów światła laserowego Asclepion.Meediostar user s manual 2000, praca dypl.w KSA PG.M.Ruszczyk Liczba wykonawców

38 Projekt i budowa aparatu rejestrującego szmery oddechowe Design and construction of the recording apparatus rales dr inż. Stefan Sieklicki Prof. Dr hab. Med. Janusz Siebert, Dr med. J. Drozdowski Zadania do wykonania Źródła Opracowanie systemu komputerowego mierzącego i pamiętającego następujące parametry : pomiar ciężaru, daty i czasu pracy, rejestracja pojazdu mierzonego itp. Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie przetwornika siły pozwalającego na konwersję siły lub położenia na sygnał elektryczny 2. Opracowanie układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler z rodziny AVR 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Budowa układu pomiarowego 5. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce LOGOPEDA 1(7)/2009 Liczba wykonawców

39 Stanowisko laboratoryjne do badania układu sterowania falownikow typ VS mini J7 Laboratory position for research of match of steering type falownikow VS mini J7 dr inż. Stefan Sieklicki Mgr inż. Piotr Fiertek Zadania do wykonania Źródła Opracowanie stanowiska laboratoryjnego umożliwiającego badanie układu sterowania typ VS mini J7 z możliwością sterowania elementami wykonawczymi Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie koncepcji stanowiska wraz z elementami wykonawczymi (silnik, sterowanie położeniem i temperaturą) 2. Opracowanie układu elektronicznego pozwalającego na badanie właściwości falownika 3. Budowa stanowiska dla badania układu VS mini J7 4. Budowa stanowiska dla 2 układów VS mini J7 z możliwością współdziałania 5. Projekt sposobu badania falowników 6. Opracowanie instrukcji obsługi 7. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB karta katalogowa falownika VS mini Liczba wykonawców

40 Projekt i budowa aparatu rejestrującego ciśnienie w przełyku Project and structure of apparatus in gullet registering pressure dr inż. Stefan Sieklicki Dr med. J. Drozdowski, dr inż. K. Cisowski Zadania do wykonania Źródła Opracowanie systemu komputerowego mierzącego i pamiętającego ciśnienie w przełyku pacjenta. Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie przetwornika ciśnienia pozwalającego na pomiar i rejestrację w 4 5 miejscach. 2. Opracowanie układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler z rodziny AVR obsługującego przetwornik 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Budowa układu pomiarowego i zapamiętującego dane pomiarowe 5. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce Liczba wykonawców