Tematy projektu dyplomowego inżynierskiego Projekt i budowa maszyny sortującej. The design and construction of a sorting device

Tematy projektu dyplomowego inżynierskiego 2019 1. Liczba wykonawców Projekt i budowa maszyny sortującej The design and construction of a sorting device dr inż. Marcin Ciołek Projekt i budowa stanowiska z maszyną sortującą, która będzie identyfikowała parametry segregowanych elementów (takie jak np. masa lub kolor) i na tej podstawie dzieliła je na co najmniej dwie grupy. 1. Projekt i budowa maszyny sortującej. 2. Wykonanie projektu elektroniki. 3. Implementacja algorytmu sterującego maszyną. 4. Przeprowadzenie testów działania stanowiska sortującego. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000 1-2 osoby Temat zarezerwowany

2. Rozpoznawania podstawowych aktywności ruchowych człowieka przy użyciu głębokich, splotowych sieci neuronowych przetwarzających dane uzyskane z akcelerometru Human activity recognition based on accelerometer data and convolutional neural network (CNN) models dr inż. Marcin Ciołek Celem pracy jest implementacja i przetestowanie splotowej sieci neuronowej, która będzie w stanie rozpoznawać podstawowe aktywności ruchowe człowieka między innymi takie jak: spacerowanie, wchodzenie po schodach, siadanie, stanie, leżenie. Dane wejściowe dla sieci neuronowej zostały zarejestrowane przy użyciu akcelerometru wbudowanego w smartfonie i są ogólnie dostępne w bazie UCI Machine Learning Repository. 1. Implementacja splotowej sieci neuronowej w tensorflow. 2. Przeprowadzenie testów symulacyjnych oceniających skuteczność modelu opartego na sieciach neuronowych do klasyfikacji aktywności ruchowych. 3. Przygotowanie aplikacji i wykorzystanie jej na smartfonie. 1. https://machinelearningmastery.com/cnn-models-for-humanactivity-recognition-time-series-classification/ 2. http://aqibsaeed.github.io/2016-11-04-human-activityrecognition-cnn/ Liczba wykonawców 1-2 osoby Temat zarezerwowany

3. Budowa ramienia manipulatora sortującego przedmioty na podstawie ich koloru oraz wielkości, przy użyciu kamery wizyjnej i Raspberry Pi The design of a sorting device using a vision system to detect the color and size of objects dr inż. Marcin Ciołek Celem pracy jest budowa ramienia manipulatora sortującego elementy z uwzględnieniem ich koloru i wielkości. W pracy ma zostać wykorzystany system wizyjny do rozpoznawanie cech obiektu. 1. Projekt i budowa ramienia manipulatora. 2. Wykonanie projektu elektroniki 3. Implementacja algorytmu sterującego ramieniem manipulatora. 4. Przeprowadzenie testów działania systemu. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Liczba wykonawców Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000 1-2 osoby Temat zarezerwowany

4. Liczba wykonawców Projekt i budowa robota sprzątającego odkurzacz samojezdny z funkcją sterowania manualnego The design and construction of a cleaning robot with manual control dr inż. Marcin Ciołek Projekt i budowa robota sprzątającego odkurzacz samojezdny z funkcją sterowania manualnego 1. Budowa robota. 2. Wykonanie projektu elektroniki. 3. Implementacja algorytmu sterującego robotem. 4. Implementacja zdalnego sterowania. 5. Budowa wirtualnej ściany. 6. Przeprowadzenie testów działania systemu. 7. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000 1-2 osoby Temat zarezerwowany

5. Liczba wykonawców Rozpoznawania cyfr pisanych ręcznie przy użyciu splotowych sieci neuronowych Handwritten digit recognition using convolutional neural networks dr inż. Marcin Ciołek Celem pracy jest implementacja i przetestowanie głębokiej sieci neuronowej do rozpoznawania obrazów zawierających cyfry pisane ręcznie. Zbiór obrazów jest ogólnie dostępny w bazie MNIST. 1. Implementacja głębokiej sieci neuronowej w tensorflow. 2. Przeprowadzenie testów symulacyjnych oceniających skuteczność modelu opartego na sieciach neuronowych do klasyfikacji obrazów. 3. Przygotowanie aplikacji i wykorzystanie jej na smartfonie. 1. https://codeburst.io/use-tensorflow-dnnclassifier-estimator-toclassify-mnist-dataset-a7222bf9f940 2. https://adventuresinmachinelearning.com/convolutionalneural-networks-tutorial-tensorflow/ 1-2 osoby

6. Liczba wykonawców Rozpoznawania obrazów przy użyciu splotowych sieci neuronowych Image recognition using convolutional neural networks dr inż. Marcin Ciołek Celem pracy jest implementacja i przetestowanie głębokiej sieci neuronowej do rozpoznawania obrazów zawierających 10 klas: samoloty, samochody, ptaki, koty, psy, żaby, konie, jelenie, statki i ciężarówki. Zbiór obrazów jest ogólnie dostępny w bazie CIFAR-10. 1. Implementacja głębokiej sieci neuronowej w tensorflow. 2. Przeprowadzenie testów symulacyjnych oceniających skuteczność modelu opartego na sieciach neuronowych do klasyfikacji obrazów. 3. Przygotowanie aplikacji i wykorzystanie jej na smartfonie. 1. https://www.cs.toronto.edu/~kriz/cifar.html 2. https://adventuresinmachinelearning.com/convolutionalneural-networks-tutorial-tensorflow/ 1-2 osoby

7. Projekt i budowa robota koszącego trawę kosiarka samojezdna z funkcją sterowania manualnego Design and construction of grass-cutting robot with a manual control option dr inż. Marcin Ciołek 1. Budowa robota. Projekt i budowa samojezdnego robota koszącego trawę z funkcją sterowania manualnego 2. Implementacja algorytmu sterującego robotem. 3. Implementacja zdalnego sterowania. 4. Przeprowadzenie testów. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000 Liczba wykonawców 1-2 osoby Temat zarezerwowany

8. 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 serii TMS320C6XXX. 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 1. Z. Osiński, Tłumienie drgań, Wydawnictwo Naukowe PWN 1997. 2. R. Chassaing and D. Reay: Digital Signal Processing and Applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience 2008. 3 D. Reay: Digital Signal Processing and Applications with the OMAP-L138 experimenter, Wiley 2012. 4. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital DSK TMS320C6713 lub Zoom OMAP-L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. Liczba wykonawców 2 Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

9. Implementacja algorytmu FxLMS na procesorze sygnałowym z wykorzystaniem arytmetyki stałoprzecinkowej. DSP processor implementation of FxLMS algorithm with application of fixed point arithmetic. Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest projekt oraz realizacja w oparciu o DSK procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C5515 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. 1. Opracowanie i implementacja na DSK TMS320C5515 oprogramowania FxLMS. 2. Przeprowadzenie badań własności opracowanego systemu z wykorzystaniem TI Code Composer Studio 6.0. 3. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika służącego do sterowania parametrami algorytmu w czasie rzeczywistym oraz wizualizacji danych i uzyskanych rezultatów. 1. Design of active noise control systems with the TMS320 family, Application Report, Texas Instruments SPRA042. 2. 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. 3373-3386. 3. Szymon Scharmach, Praca dyplomowa magisterska KSA WETI PG, Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym, 2011. 4. Rafael Cierpka, Projekt dyplomowy inżynierski KSA WETI PG, Active noise control in a standard HVAC duct, 2012. 5. M. Gruba: Projekt dyplomowy inżynierski KSA WETI PG, Tłumienie zakłóceń szerokopasmowych z wykorzystaniem algorytmu FxLMS zaimplementowanego na stałoprzecinkowym procesorze sygnałowym TMS320C5515, 2018. 6. S.M. Kuo, B.H. Lee, W. Tian: Real-time digital signal processing : implementations and applications, Third Edition, Wiley 2013. 7. Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 ezdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). Liczba wykonawców 2 Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio, MATLAB, MS Visual Studio.

10. Zastosowanie zmiennoprzecinkowego procesora DSP do rozpoznawania obiektów akustycznych Application of floating point DSP processors, for acoustic objects recognition Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie i realizacja systemu komputerowego służącego do rozpoznawania obiektów w oparciu o analizę widma emitowanego przez nie dźwięków. Zaprojektowany układ wykorzystywać będzie zestaw uruchomieniowy procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C6713 lub Texas Instruments OMAP 138 dzięki czemu nastąpi zwiększenie mocy obliczeniowej systemu w stosunku do rozwiązania opartego jedynie na komputerze PC takie rozwiązanie zrealizowano w Katedrze Systemów Automatytki w ramach jednej z wcześniej prowadzonych prac dyplomowych. Zastosowane rozwiązanie pozwoli na skrócenie procesu decyzyjnego przebiegającego od zarejestrowania sygnału audio do jego rozpoznania. Omawiany system składać się będzie z dwóch części: interfejsu użytkownika uruchamianego na komputerze PC oraz wymienionego wcześniej zestawu uruchomieniowego odpowiedzialnego realizację złożonych obliczeniowo algorytmów rozpoznawania sygnałów. Wykorzystanie procesora sygnałowego pozwoli również na pracę systemu w czasie rzeczywistym oraz wykorzystanie bardziej złożonych w stosunku do rozwiązań wykorzystujących komputery PC, metod analizy sygnałów. 1. Opracowanie i realizacja interfejsu użytkownika (język Visual C++, C# lub JAVA) 2. Wybór metod rozpoznawania sygnałów 3. Implementacja wybranych metod rozpoznawania sygnałów z wykorzystaniem procesosora DSP. 1. Jwu-Sheng Hu, Chieh-Cheng Cheng, Wei-Han Liu: Robust speaker s location detection in a vehicle environment using GMM models. IEEE Transactions on Systems, and Cybernetics, Part B, vol. 36, no. 2, pp. 403-412, 2006. 2. Shannon B. J., Paliwal K.K.: A Comparative Study of Filter Bank Spacing for Speech Recognition. Proc. of Microelectronic engineering research conference, Brisbane, Australia, Nov. 2003. 3. M. Łomot: Praca dyplomowa magisterska KSA WETI PG, Badanie zmian pola akustycznego do diagnostyki urzadzen lub wykrywania nieporzadanych cech obiektów monitorowanych, 2009. 4. Michał Przyborski: Praca dyplomowa magisterska KSA WETI PG, Wykorzystanie procesora DSP w systemach rozpoznawania obiektów akustycznych, 2014. 5. R. Chassaing and D. Reay: Digital Signal Processing and Applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience 2008. 6. D. Reay: Digital Signal Processing and Applications with the OMAP-L138 experimenter, Wiley 2012. 7. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital DSK TMS320C6713 lub Zoom OMAP-L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. Liczba wykonawców 2 Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio, MATLAB, MS Visual Studio.

11. Zastosowanie mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F28035 do budowy uniwersalnego modułu diagnostyczno-pomiarowego Application of DSP Texas Instruments TMS320F28035 microcontroller for designing universal monitoring and measurement unit Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie oraz zbudowanie prototypu uniwersalnego modułu pomiarowego służącego do zbierania i wstępnej analizy sygnałów cyfrowych pochodzących z wybranego zbioru czujników pomiarowych (temperatury, ciśnienia, drgań, położenia itp.). Zaprojektowany układ będzie wykorzystywał mikrokontroler DSP Texas Instruments TMS320F28035 wyposażony w dodatkowy koprocesor do obliczeń zmiennoprzecinkowych. Zadaniem modułu będzie oprócz akwizycji danych, ich wstępna obróbka poprzez zastosowanie np. filtracji cyfrowej lub wybranego algorytmu selekcji lub segmentacji. Moduł będzie komunikował się z macierzystym komputerem PC poprzez interfejs USB. Zadaniem komputera będzie bardziej zaawansowane, w porównaniu z modułem pomiarowym, przetwarzanie danych i wizualizacja uzyskanych efektów obliczeń. 1. Opracowanie i implementacja na mikrokontrolerze TMS320F28035 oprogramowania sterującego pracą czujników i komunikacją z komputerem PC oraz algorytmów wstępnego przetwarzania danych. 2. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika oraz algorytmów przetwarzania i wizualizacji danych. 1. ŻÓŁTOWSKI B., CEMPEL C. (red.): Inżynieria Diagnostyki Maszyn, praca zbiorowa., PTDT ITE PIB Radom, Warszawa, Bydgoszcz, Radom 2004. 2. Dokumentacja mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F28035. 3. Piotr Kira, Krzysztof Pupowski, Praca dyplomowa magisterska KSA WETI PG, Uniwersalny moduł kontrolno-pomiarowy, 2012. 4. P. Ostrowski, Projekt dyplomowy inżynierski KSA WETI PG, Zastosowanie klastra dwóch mikrokontrolerów DSP Texas Instruments TMS320F28035 do budowy uniwersalnego modułu diagnostyczno-pomiarowego, 2016. Liczba wykonawców 2 Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

12. Mobilna stacja pomiaru jakości powietrza umieszczona na dronie Mobile air quality measurement station placed on the drone dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zaprojektowanie modułu pomiarowego (umieszczanego na dronie) badającego parametry powietrza (np. poziom pyłu zawieszonego PM2.5 i PM10). Zadaniem tak wyposażonego pojazdu latającego jest wykonanie badań zanieczyszczenia powietrza powyżej poziomu ulicy. Zadanie wymaga zapoznania się z obsługą czujników i systemem komunikacji bezprzewodowej (w ramach pracy należy wykonać prosty panel operatora dołączany do standardowego kontrolera drona i łączący się z czujnikiem jakości powietrza za pomocą komunikacji radiowej). 1. Zaprojektowanie modułu pomiarowego. 2. Opracowanie i zbudowanie interfejsu użytkownika. 3. Wykonanie obudowy na moduły (interfejs użytkownika oraz obudowa stacji pomiarowej umieszczanej na dronie). 4. Opracowanie i wdrożenie komunikacji między dronem a interfejsem użytkownika. 5. Przeprowadzenie testów. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 2. Sensory i przetworniki pomiarowe. Laboratorium, Krzysztof Suchocki, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2016 3. Arduino Cookbook, Michael Margolis, O Reilly Media, 2011 Liczba wykonawców 2 Temat zarezerwowany:

13. Opracowanie systemu wizyjnego śledzącego poruszającą się piłkę Developing a system for video tracking of a moving ball dr inż. Piotr Fiertek Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany: Celem pracy jest zbudowanie systemu wizyjnego realizującego śledzenie poruszającej się piłki. W ramach pracy powinien powstać system składający się z dwóch odpowiednio oddalonych od siebie kamer (najlepiej ułożonych ortogonalnie względem siebie), śledzących poruszającą się piłkę, dzięki czemu powinno być możliwe wyznaczenie położenia piłki w układzie 3D. Układ śledzący piłkę powinien potrafić przewidywać przyszłe położenie piłki (powinna zostać zaimplementowana predykcja położenia piłki związana z modelowaniem ruchu piłki). Aktualne dane (położenie piłki oraz przewidywana trajektoria piłki) powinny być przesyłane do systemu sterującego ruchem platformy Stewarta, za pomocą której realizowane jest zadanie odbijania piłki (inna, równolegle prowadzona praca inżynierska pt. Budowa robota odbijającego piłkę na bazie platformy Stewarta ). 1. Zaprojektowanie systemu wizyjnego (między innymi zaprojektowanie i zbudowanie konstrukcji na której mają być zamontowane kamery). 2. Kalibracja układu kamer. 3. Opracowanie algorytmów realizujących przetwarzanie obrazu oraz śledzenie i predykcję obserwowanego obiektu (piłki). Algorytmy przetwarzania obrazu powinny być zaimplementowane samodzielnie nie używamy gotowej biblioteki typu Open Source. 4. Zamodelowanie ruchu obiektu. 1. Panasiuk J., Kaczmarek W., Integracja systemów wizyjnych z robotami, Control Engineering Polska 2. Panasiuk J., Kaczmarek W., Systemy wizyjne w robotyce, Control Engineering Polska 3. A. Murat Tekalp Digital Video Processing 4. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 5. Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007

14. Budowa robota podbijającego piłkę na bazie platformy Stewarta Construction of a robot that raises the ball based on the Stewart platform dr inż. Piotr Fiertek Liczba wykonawców 2 Temat zarezerwowany: Celem pracy jest zbudowanie i oprogramowanie szybkiej platformy Stewarta (robota równoległego o sześciu stopniach swobody) realizującej zadanie odbijania piłki do tenisa stołowego. Informacje o położeniu poruszającej się piłki powinny pochodzić od systemu wizyjnego, konstruowanego w ramach innej pracy inżynierskiej, pt. Opracowanie systemu wizyjnego śledzącego poruszającą się piłkę. 1. Zaprojektowanie platformy Stewarta o zadanych parametrach dynamicznych. 2. Dobór odpowiednich podzespołów pozwalających na osiągnięcie odpowiedniej dynamiki robota. 3. Zbudowanie platformy. 4. Implementacja równań kinematyki prostej i odwrotnej. 5. Opracowanie oprogramowania sterującego platformą. 1. Balchanowski Jacek: Topologia, geometria i kinematyka wybranych translacyjnych mechanizmów równoleglych. 2. Honczarenko Jerzy ROBOTY PRZEMYSŁOWE 3. Kozłowski Karol MODELOWANIE I STEROWANIE ROBOTÓW

15. Projekt i budowa robota równoległego typu delta Design and implementation of a parallel delta robot dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zbudowanie manipulatora delta, który będzie wyposażony w 3 stopnie swobody. Podstawowym zadaniem realizowanym przez robota powinno być wykonywanie rysunków na płaszczyźnie za pomocą pisaka umieszczonego na platformie ruchomej robota. 1. Projekt oraz wykonanie części mechanicznej robota. 2. Budowa układu elektronicznego sterującego poszczególnymi jednostkami napędowymi oraz implementacja algorytmu ich pozycjonowania. 3. Zaprojektowanie i wykonanie centralnej jednostki sterującej ramionami robota, która będzie komunikować się z komputerem PC, wykonywać zadanie kinematyki odwrotnej oraz nadzorować cały proces ruchu. 4. Napisanie aplikacji uruchamianej na komputerze PC, nadzorującej pracę robota typu delta i wysyłającej rozkazy realizujące narysowanie zadanego rysunku wektorowego. 4. Przeprowadzenie testów działania układu oraz przygotowanie dokumentacji technicznej robota 1. Craig J. J.: Wprowadzenie do robotyki. Mechanika i sterowanie. 2. Morecki A., Knapczyk J.: Podstawy robotyki. 3. Teoria i elementy manipulatorów i robotów. 4. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany:

16. Równoległe przetwarzanie obrazów na jednostce GPU Parallel image processing using the GPU unit dr inż. Piotr Fiertek Celem proponowanego tematu jest zapoznanie się z możliwością wykorzystania mocy obliczeniowych nowoczesnych kart graficznych do przetwarzania obrazów oraz implementacja algorytmów wykorzystujących przetwarzanie równoległe na procesorach kart graficznych GPU. 1. Opanowanie obsługi interfejsu CUDA lub OpenCL. 2. Zaimplementowanie podstawowych algorytmów przetwarzania obrazu: filtry konwolucyjne, filtr medianowy, lokalne progowanie obrazu. 3. Implementacja bardziej złożonych algorytmów: segmentacja obrazu, eliminacja dystorsji obrazu. 4. Zamknięcie powstałych algorytmów w zbiór funkcji dostępnych w dowolnym programie w postaci biblioteki DLL. 5. Napisanie aplikacji demonstracyjnej, wykorzystującej opracowane algorytmy przetwarzania obrazu. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 2. Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007 3. CUDA w przykładach. Wprowadzenie do ogólnego programowania procesorów GPU, Janson Sanders, Edward Kandrot, 2012 4. Przetwarzanie obrazów w czasie rzeczywistym za pomocą GPU, Praca magisterska, Kamil Rocki, 2008 Liczba wykonawców 1 znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++

17. Rysowanie Portretu człowieka za pomocą robota przemysłowego Kawasaki Drawing portrait using an Kawasaki industrial robot dr inż. Piotr Fiertek Opracować program na PC oraz program sterujący robotem przemysłowym Kawasaki, realizujący rysowanie portretu człowieka na podstawie zrobionego zdjęcia. Program na PC powinien obsługiwać kamerę za pomocą której wykonywane jest zdjęcie człowieka. Następnie otrzymany obraz należy przetworzyć w celu otrzymania obrysu twarzy. Rysunek twarzy w postaci ciągu instrukcji przesyłany jest do robota przemysłowego. Robot na podstawie otrzymanych instrukcji powinien odtworzyć rysunek na kartce za pomocą zamontowanego na ramieniu robota pisaka. 1. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego akwizycję obrazu i przetworzenie go na ciąg linii reprezentujących zarejestrowaną twarz oraz zamianę otrzymanego rysunku na ciąg instrukcji przesyłanych do robota przemysłowego. 2. Implementacja komunikacji miedzy komputerem PC a robotem przemysłowym. 3. Napisanie programu sterującego robotem. 4. Kalibracja układu współrzędnych kartki oraz położenia pisaków względem flanszy robota. 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 2. Dokumentacja do robotów Kawasaki 3. W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley 2007 Liczba wykonawców 2 Wymagana dobra znajomość programowania w C++

18. Inteligentne zarządzanie energią w oparciu o predykcję dostępnej energii Smart energy management on the basis of a available energy prediction dr inż. Piotr Fiertek Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany: Celem projektu jest opracowanie metody inteligentnego zarządzania energią w zdalnym urządzeniu pomiarowym (rejestracja danych środowiskowych, np. temperatura i wilgotność). Zakłada się wykorzystanie źródła energii o zmiennej podaży energii (np. energia słoneczna, wiatrowa lub inna). Na podstawie ilości aktualnie zmagazynowanej energii oraz przewidywanej jej podaży należy zaplanować jej inteligentne wykorzystanie (np. zmniejszenie częstotliwości wykonywania pomiarów i przesyłania wyników do stacji bazowej). Głównym celem projektu jest opracowanie i implementacja metody predykcji dostępnej energii oraz sposobu jej zarządzania. Budowa odpowiedniego urządzenia ma charakter demonstracyjny (konieczna jest do przeprowadzenia odpowiednich testów). 1. Zapoznanie się z literaturą, dokumentacją i zgromadzenie potrzebnych danych. 2. Dobranie odpowiednich podzespołów urządzenia. Zbudowanie urządzenia. 3. Zgromadzenie i przeanalizowanie danych pomiarowych. 4. Zaprojektowanie modelu zużycia energii przez urządzenie wyposażone w czujniki. 5. Opracowanie i implementacja metody predykcji zasobów energetycznych. 6. Przeprowadzenie testów na powstałym urządzeniu oraz weryfikacja na drodze symulacyjnej. 1. Shaikh, Faisal Karim, and Sherali Zeadally. "Energy harvesting in wireless sensor networks: A comprehensive review." Renewable and Sustainable Energy Reviews 55 (2016): 1041-1054. 2. Harne, R. L., and K. W. Wang. "A review of the recent research on vibration energy harvesting via bistable systems." Smart materials and structures 22, no. 2 (2013): 023001.

19. Liczba wykonawców 2 System informatyczny wspomagający obsługę praktyk IT system supporting the administration of internships dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie systemu informatycznego wspomagającego pracę pełnomocnika dziekana na wydziale ETI. Oprogramowanie ma być napisane w języku C# w formie strony WWW (środowisko asp.net) z wykorzystaniem narzędzi MS Visual Studio. 6. Opracowanie założeń systemu 7. Wykonanie projektu bazy danych 8. Wykonanie projektu oprogramowania 9. Prace programistyczne 10. Testy systemu 11. Opracowanie dokumentacji 1. Jesse Liberty C#. Programowanie 2. Jacek Matulewski Visual Studio 2017. Tworzenie aplikacji Windows w języku C#

20. Samonastrajalny regulator PID wykorzystujący identyfikację opartą na metodzie najmniejszych kwadratów Auto tuning PID controller using least squares identification method dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie urządzenia (sterownika), który na podstawie wykonanych pomiarów dokona identyfikacji parametrów obiektu które mają posłużyć do zaprojektowania regulatora PID. Urządzenie można wykonać w oparciu o dostępne platformy sprzętowe (np. Arduino). Działanie urządzenia należy zaprezentować na wybranym obiekcie sterowania. 1. Wybór obiektu sterowania 2. Opracowanie założeń systemu 3. Wykonanie prototypu urządzenia a. projekt i wykonanie obwodu drukowanego b. montaż urządzenia c. oprogramowanie sterownika d. oprogramowanie monitorujące na komputer PC e. obudowa 4. Testy urządzenia Vladimir BobaJ, Marek Kubalclk, Marek Ulehla AUTO-TUNING OF DIGITAL PID CONTROLLERS USING RECURSIVE IDENTIFICATION IFAC Adaptive Systems in Control andsignal Processing, Budapest, Hungary, 1995 Liczba wykonawców 2

21. Liczba wykonawców 2 Porównanie jednopętlowej i kaskadowej regulacji temperatury Comparison of single-loop and cascade temperature control dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie urządzenia (sterownika) umożliwiającego testy różnych struktur układów regulacji. Urządzenie można wykonać w oparciu o dostępne platformy sprzętowe (np. Arduino). Działanie urządzenia należy zaprezentować na wybranym obiekcie sterowania. 1. Wybór obiektu sterowania 2. Opracowanie założeń systemu 3. Wykonanie prototypu urządzenia a. projekt i wykonanie płytki b. oprogramowanie sterownika c. oprogramowanie monitorujące na komputer PC d. obudowa 4. Testy urządzenia a. porównanie jakości regulacji obu konfiguracji b. porównanie odporności na zakłócenia obu konfiguracji Karl Johan Aström, Richard M. Murray Feedback Systems An Introduction for Scientists and Engineers

22. Liczba wykonawców 2 Sterowanie pracą układów z opóźnieniem Design of controllers for systems with delay dr inż. Piotr Kaczmarek Zbadanie możliwości regulacji obiektów z opóźnieniem. W ramach projektu należy wykonać model obiektu sterowania oraz zaprojektować odpowiednią platformę sprzętową do testów wybranych algorytmów. 1. Wybór obiektu sterowania i wykonanie jego fizycznego modelu 2. Wykonanie prototypu sterownika a. projekt i wykonanie płytki b. oprogramowanie sterownika c. oprogramowanie monitorujące na komputer PC d. obudowa 3. Testy urządzenia 4. Wykonanie dokumentacji Karl Johan Aström, Richard M. Murray Feedback Systems An Introduction for Scientists and Engineers

23. Sonar dla autonomicznego pojazdu podwodnego A sonar for an autonomous underwater vehicle dr hab. inż. Michał Meller Opracowanie sonaru dla autonomicznego pojazdu podwodnego 1. Przegląd literatury i opracowanie koncepcji sonaru 2. Opracowanie algorytmów detekcji ze stabilizacją poziomu fałszywego alarmu 3. Budowa sonaru 4. Implementacja opracowanych algorytmów przetwarzania sygnałów 5. Testy urządzenia w warunkach zbliżonych do rzeczywistych D.K. Barton, Modern radar system analysis, Artech House, 1988. Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany

24. Cyfrowy stetoskop z adaptacyjną filtracją zakłóceń zewnętrznych A digital stethoscope with adaptive filtering of disturbances dr hab. inż. Michał Meller Opracowanie demonstratora cyfrowego stetoskopu z adaptacyjna eliminacją zakłóceń zewnętrznych, w formie sprzętowej (urządzenie działające w czasie rzeczywistym) lub programowej (program na komputer PC realizujący założoną funkcjonalność w postprocessingu) 1. Zapoznanie z podstawowym materiałem dotyczącym filtracji adaptacyjnej 2. Oszacowanie złożoności realizacji algorytmu w czasie rzeczywistym i wybór docelowej koncepcji realizacji tematu 3. Implementacja oprogramowania realizującego adaptacyjną filtrację zakłóceń 4. Testy w warunkach zbliżonych do rzeczywistych S. Haykin, Adaptive filter theory, Pearson, 2013 Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany

25. Sterowanie optymalne wahadłem odwróconym Optimal control of inverted pendulum dr hab. inż. Michał Meller Implementacja wybranych algorytmów sterowania optymalnego w układzie sterowania wahadłem odwróconym 1. Opracowanie modelu matematycznego obiektu sterowania i identyfikacja jego parametrów 2. Implementacja symulacyjna wybranych sterowników optymalnych 3. Implementacja sterowników w układzie rzeczywistym 4. Testy jakości sterowania w układzie rzeczywistym K. Ogata, Modern Control Engineering, Pearson, 2009. Liczba wykonawców 2 Temat zarezerwowany

26. Filtracja adaptacyjna na platformach CPU i GPU Implementation of adaptive filtering on CPU and GPU platforms dr hab. inż. Michał Meller Porównanie wydajności filtru adaptacyjnego zaimplementowanego na CPU i GPU z wykorzystaniem różnych API 1. Zapoznanie z podstawowymi algorytmami filtracji adaptacyjnej 2. Implementacja wybranego algorytmu na CPU z wykorzystaniem bibliotek BLAS i Eigen 3. Implementacja wybranego algorytmu na GPU w technologiach CUDA i OpenCL 4. Porównanie wydajności otrzymanych rozwiązań S. Haykin, Adaptive filter theory, Pearson, 2013 Liczba wykonawców 2

27. Zestaw laboratoryjny do badania prostowników sterowanych (triaków i tyrystorów). Set for testing controlled rectifiers. Marcin Pazio Celem pracy jest stworzenie zestawu laboratoryjnego umożliwiającego testowanie podstawowych charakterystyk prostowników sterowanych (triaków i tyrystorów). Do realizacji można wykorzystać płytkę z 12-bitowymi przetwornikami a/d i d/a (np. Arduino Due) 12. Budowa zestawu do wizualizacji charakterystyk prądowonapięciowych prostowników sterowanych (płytki uniwersalne oraz breadboardy są wykluczone, 13. Oprogramowanie do wizualizacji otrzymanych charakterystyk, 14. Dokumentacja techniczna. Budowa zestawu do wizualizacji charakterystyk prądowonapięciowych prostowników sterowanych. Liczba wykonawców 2

28. Liczba wykonawców 2. Programowalne obciążenie prądowe. Programmable current load. Marcin Pazio Celem pracy jest skonstruowanie kompletnego urządzenia umożliwiającego testowanie źródeł napięcia stałego o napięciu maks. do ok. 50V, prądzie maks. do ok. 5A i mocy maks. do 50W. Urządzenie ma emulować obciążenie stałą rezystancją, stałą mocą oraz stałym prądem. Moc ma być wytracana na tranzystorach MOS. 1. Projekt części analogowej urządzenia i wykonanie płytki drukowanej, 2. Zaprogramowanie sterownika, 3. Przeprowadzenie pomiarów i testów, 4. Wykonanie obudowy, 5. Dokumentacja techniczna 1. Katalogi firmowe producentów tranzystorów MOS (Vishay itp.). 2. Dokumentacje i instrukcje obsługi producentów programowalnych obciążeń prądowych, 3. P. Horowitz, W. Hill, "Sztuka elektroniki"

29. System telemetryczno-sterujący z wykorzystaniem radiolinii 2.4GHz Telemetric and control system with 2.4GHz transceiver. Marcin Pazio Celem pracy jest skonstruowanie systemu zapewniającego transmisję (dwukierunkową) sygnałów analogowych z wykorzystaniem popularnych transceiwerów 2.4Ghz. Od strony użytkownika urządzenia ma posiadać interfejs użytkownika (z wyświetlaczem i klawiaturą), interfejs do komputera PC, a także kilka wejść cyfrowych i napięciowych. Od strony zdalnej dostępne mają być wejścia napięciowe, standardowe wejście 4-20mA, oraz wejścia cyfrowe. 1. Dobór sprzętu, 2. Wykonanie niezbędnych płytek drukowanych, 3. Napisanie oprogramowania, 4. Przeprowadzenie testów 5. Wykonanie dokumentacji. Dokumentacja mikrokontrolerów ATMEL oraz ST, dokumentacja modułu NRF24L01 Liczba wykonawców 2

30. System alarmowy na bazie mikrokomputerów. RPI2-based alarm system. Marcin Pazio Celem jest stworzenie rozproszonego systemu alarmowego wykorzystującego minikomputery RPI. Każdy element systemu ma wykorzystywać moduł RPI zarówno centralka, jak i czujniki. Czujniki mają posiadać wejścia binarne oraz muszą korzystać z kamer (w celu wykrycia ruchu/intruza). Centrala ma zapewniać komunikację z użytkownikiem poprzez interfejs użytkownika jak i interfejs zdalny. Ponadto centrala ma mieć wykorzystane wejścia binarne. 1. Zbudowanie i oprogramowanie centrali alarmowej oraz czujek (min 2 czujki mogą być na mikrokomputerze RPIz), 2. Przeprowadzenie testów, 3. Wykonanie dokumentacji. Dokumentacja mikrokomputerów Raspberry Pi Liczba wykonawców 2

31. Detekcja wad geometrii rurociągu na podstawie danych z robota inspekcyjnego Detection of pipeline geometry defects on the basis of data from the inspection robot dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania umożliwiającego na identyfikację i parametryzację wad geometrii rurociągów inspekcjonowanych przez robota. Dane dostarczane przez robota w postaci pomiaru n promieni zorientowanych przestrzennie zarejestrowanych w równomiernie rozmieszczonych punktach wzdłuż osi rurociągu 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 Liczba wykonawców 1-2 1. Przykłady istniejących rozwiązań komercyjnych dostępne u opiekuna pracy i w zasobach Internetu 2. Dokumentacja struktury danych pomiarowych 3. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego

32. Uniwersalny sprzęg obiektu z komputerem PC Object interface for a PC computer dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie i wykonanie uniwersalnego interfejsu umożliwiającego sterowanie obiektem za pośrednictwem komputera PC wyposażonego w interfejs USB. Od strony obiektu mamy ustaloną liczbę wejść i wyjść cyfrowych oraz wejść i wyjść analogowych. Oprogramowanie interfejsu dokonuje konwersji szeregowo-równoległej oraz równoległo-szeregowej i przekazuje dane do/z portów we/wy do komputera PC poprzez interfejs USB. 1. Opracowanie koncepcji konwertera 2. Realizacja konwertera z wykorzystaniem wybranego mikrokontrolera 3. Opracowanie oprogramowania mikrokontrolera 4. Opracowanie biblioteki funkcji wspomagających (język C) tworzenie aplikacji na komputerze PC transfer informacji obiekt komputer 5. Opracowanie dokumentacji 1. Dokumentacja techniczna wybranego mikrokontrolera 2. Dokumentacja techniczna interfejsu USB 3. Dokumentacja narzędzi programistycznych Liczba wykonawców 1-2

33. Robot do inspekcji geometrii wewnętrznej rurociągów Robot for the inspection of the internal geometry of a pipeline dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie koncepcji i wykonanie modelu pojazdu do inspekcji geometrii wewnętrznej rurociągów. 1. Opracowanie koncepcji pojazdu 2. Opracowanie koncepcji napędu uwzględniającej zmienną średnicę rurociągu 3. Opracowanie oprogramowania komputera pokładowego pojazdu 4. Opracowanie interfejsu umożliwiającego transfer danych z pojazdu do komputera bazowego 5. Opracowanie oprogramowania analitycznego komputera bazowego 6. Wykonanie dokumentacji projektowej Podręczniki i monografie z zakresu budowy robotów mobilnych, artykuły i zasoby Internetu Liczba wykonawców 2

34. Model robota do czyszczenia podwodnej części kadłubów statków Model of the robot to clean the underwater part of the ship's hulls dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie koncepcji i wykonanie modelu robota umożliwiającego autonomiczne wykonywanie czyszczenia części podwodnej kadłuba okrętowego z osadów biologicznych (małże, wodorosty) 1. Opracowanie koncepcji robota 2. Opracowanie koncepcji napędu uwzględniającej zmienną geometrię podłoża 3. Opracowanie systemu nawigacji robota 4. Opracowanie oprogramowania komputera pokładowego robota 5. Opracowanie interfejsu umożliwiającego transfer danych do/z robota do komputera zewnętrznego 6. Opracowanie algorytmów realizacji procedury czyszczenia 7. Wykonanie dokumentacji projektowej Podręczniki i monografie z zakresu budowy robotów mobilnych, artykuły i zasoby Internetu Liczba wykonawców 2

35. Liczba wykonawców 1-2 Stanowisko laboratoryjne wspomagające naukę oprogramowania sterującego na poziomie rejestrowym Laboratory kit as a support for learning the basics of computer control techniques using register programming dr inż. Paweł Raczyński 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. 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 a) Opracowanie przykładowej aplikacji sterującej b) Opracowanie dokumentacji 1. Dokumentacja istniejącego zestawu laboratoryjnego 2. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego

36. System stabilizacji orientacji przestrzennej platformy z czujnikami pomiarowymi. 3D orientation stabilization of the sensor carrier platform. dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie sprzętu i oprogramowania umożliwiającego eksperymenty zmierzające do stabilizacji orientacji przestrzennej platformy z wykorzystaniem dwóch oraz trzech osi korekcyjnych. Analiza konsekwencji redukcji liczby osi sterowania. 1. opracowanie koncepcji modelu platformy 2. konstrukcja modelu platformy 3. opracowanie algorytmów stabilizacji orientacji przestrzennej z korektą 2D i 3D 4. opracowanie oprogramowania umożliwiającego realizację testów stabilizacji orientacji przestrzennej 5. implementacja oprogramowania 6. opracowanie dokumentacji 1. Podręczniki z zakresu teorii sterowania 2. Podstawy matematyczne opisu orientacji przestrzennej obiektu 3. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego Liczba wykonawców 1-2

37. Robot balansujący Self-balancing robot Stanisław Raczyński Celem pracy jest zbudowanie i zaprogramowanie robota zdolnego do poruszania się na dwóch lub jednym kole. Taki system lokomocji wymaga ciągłego aktywnego sterowania w pętli zwrotnej od orientacji robota. Jest to zagadnienie bardzo bliskie problemowi odwróconego wahadła. Robot balansujący na jednym kole potrzebuje ortogonalnego koła zamachowego do kontroli przechylenia robota, podczas gdy koło napędzające kontroluje pochylenie. 1. Przegląd literatury. 2. Symulacje układu z wykorzystaniem np. biblioteki Gym i opracowanie metody sterowania pozwalającej na utrzymanie pionu i kontrolę położenia robota. Sugerowanym podejściem jest Deep Q-Network (DQN). 3. Projekt mechaniczny robota z uwzględnieniem czujników orientacji (IMU) i ew. czujników odległościowych (np. ultradźwiękowych) oraz małego mikrosterownika, np. ATmega. 4. Wykonanie robota. 5. Implementacja oprogramowania wbudowanego: a. Konfiguracja FreeRTOS.

b. Filtr komplementarny lub inna fuzja danych dla IMU. c. Sterowanie oparte o np. DQT. Testy i dopracowanie konstrukcji i oprogramowania. 1. https://github.com/openai/gym 2. https://www.freertos.org/ 3. Dokumentacja projektu z przedmiotu Roboty Mobilne Uczenie ze wzmocnieniem dla odwróconego wahadła https://github.com/magdacisowska/cartpoledqn Dokumentacja projektu z przedmiotu Roboty Mobilne Estymacja orientacji robota https://github.com/legwan/position-estimation-filters Liczba wykonawców 2

38. Planowanie ścieżki dla nieholonicznego robota w wielowymiarowej przestrzeni konfiguracyjnej Motion planning for a non-holonomic robot in multidimensional configuration space Stanisław Raczyński Celem pracy jest zbudowanie robota a następnie wykorzystanie metod z rodziny RRT (np. RRT*) do planowania ścieżek robotów nieholonomicznych z ograniczeniami kinematycznymi lub rozbudowaną dynamiką. Takimi robotami są np. 1. ciężarówka z przyczepą, 2. driftujący samochód. Planowanie trasy dla takiego robota w przypadku np. parkowania lub pokonywania zakrętu z poślizgiem kontrolowanym, jest nietrywialne i wymaga zaplanowania ścieżki w przestrzeni konfiguracyjnej, której wymiarowość może sięgać 9 lub więcej wymiarów. W takich przypadkach wydajnym obliczeniowo podejście jest stochastyczne planowa ścieżek, np. RRT*. Implementacja może opierać się o middleware ROS (Robot Operating System) i symulacje w Gazebo. Temat wpisuje się w obecny trend autonomicznych pojazdów i ciężarówek. 1. Przegląd literatury 2. Budowa robota: mechanika podwozia + Raspberry Pi 3 + sterownik silników. 3. Budowa toru dla robota. 4. Implementacja i symulacje w Gazebo. 5. Uruchomienie i przygotowanie ROS na Raspberry Pi. Testowanie i dopracowanie. 1. http://www.spencer.eu/papers/palmieriicra16.pdf 2. https://www.slideshare.net/adorepump/introduction-torobotics-presentation 3. https://www.adafruit.com/product/2348 4. http://wiki.ros.org/gazebo_ros_pkgs 5. https://www.youtube.com/watch?v=z8lzkvh64ae Liczba wykonawców 2 6. https://www.youtube.com/watch?v=bypa4ajtqgk https://www.youtube.com/watch?v=p3nzhnowhrg

39. Stanisław Raczyński Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany Inteligentny robot poruszający się w otoczeniu drogowym Intelligent robot in a roadside environment Skonstruowanie modelu robota (w oparciu o poprzednio zrealizowany projekt [2]) o cechach pojazdu zdalnie sterowanego oraz autonomicznego, zdolnego do poruszania się w środowisku wykorzystującym elementy ruchu drogowego. 1. Skonstruowanie robota z wykorzystaniem mikrokomputera, np. Raspberry Pi oraz silników prądu stałego wraz z wybranym sterownikiem. 2. Napisanie oprogramowania umożliwiającego: a. przemieszczanie się robota w wybranych kierunkach; b. bezprzewodową komunikację robota z komputerem stacjonarnym lub laptopem; c. wykorzystanie systemu wizyjnego np. do wykrywania toru jazdy, znaków drogowych, kolorów sygnalizacji świetlnej. 3. Przetwarzanie obrazu z systemu wizyjnego (kamery) oraz rozpoznawanie wybranych elementów z nagrania (jak na przykład znaki drogowe) np. przy użyciu klasycznych metod analizy obrazu (OpenCV: segmentacja, wykrywanie krawędzi [3], transformata Hougha [4]) oraz oparte na uczeniu maszynowym (np. Tensorflow: splotowe głębokie mobilne sieci neuronowe, np. MobileNetV2 lub [5] DeepLabv3 [6]). Przygotowanie raportu końcowego. [1] Koło naukowe Gradient PG projekt Intelligent robot: remote and self-driving car by Bartłomiej Borzyszkowski [2] https://github.com/borzyszkowski/robotics-in-india- Intelligent-Robot [3] https://www.youtube.com/watch?v=vylihutdspk [4] https://www.youtube.com/watch?v=nlalcm0sdy8 [5] SANDLER, Mark, et al. MobileNetV2: Inverted Residuals and Linear Bottlenecks. arxiv preprint arxiv:1801.04381, 2018. SANDLER, Mark, et al. Mobilenetv2: Inverted residuals and linear bottlenecks. In: 2018 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. IEEE, 2018. p. 4510-4520.

40. Uczenie ze wzmocnieniem w walkach sumo robotów Reinforcement learning in a sumo robot Stanisław Raczyński Celem pracy jest wykorzystanie uczenia ze wzmocnieniem RL (w postaci klasycznej: Q-learning, lub współczesnej: deep Q-network) do sterowania robotem sumo, którego celem jest wypchnięcie drugiego robota poza ring. RL zyskuje coraz więcej uwagi w robotyce mobilnej i jest w stanie rozwiązać wcześniej nierozwiązane problemy, jak np. nawigacja w dynamicznym środowisku z poruszającymi się ludźmi [3] lub poruszanie się w trudnym środowisku robotów kroczących [5]. Liczba wykonawców 1 lub 2 1. Przegląd literatury. 2. Projekt prostego robota sumo lub (preferowane) wykorzystanie istniejącego w oparciu o Raspberry Pi. 3. Konfiguracja i uruchomienie systemu ROS na robocie i komputerze. 4. Opracowanie modelu kinematycznego robota na potrzeby Gazebo w URDF. 5. Opracowania metod uczenia ze wzmocnieniem w środowisku symulacyjnym w postaci skryptu środowiska Python. a. Q-learning, b. [DQN]. 6. Przygotowanie oprogramowania pracującego na robocie (Python, sterownik PID). 7. Eksperymenty z rzeczywistym robotem. Przygotowanie dokumentacji projektu. [1] ROS Tutorial: Using a URDF in Gazebo. http://wiki.ros.org/urdf/tutorials/using%20a%20urdf%20i n%20gazebo [2] Norman Di Palo Making a robot learn how to move https://towardsdatascience.com/making-a-robot-learn-howto-move-part-2-reinforcement-learning-in-the-real-wildworld-9427da7b9b21 [3] CHEN, Changan, et al. Crowd-Robot Interaction: Crowdaware Robot Navigation with Attention-based Deep Reinforcement Learning. arxiv preprint arxiv:1809.08835, 2018. [4] Julien Despois. Using Q-learning to teach a robot how to walk. https://hackernoon.com/using-q-learning-to-teach-a-robothow-to-walk-a-i-odyssey-part-3-5285237cc3b1 https://www.youtube.com/watch?v=gn4nrcc9twq

41. Liczba wykonawców Układ do regulacji ilości tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznej. A system for control of oxygen and carbon dioxide in the barometric chamber. dr inż. Stefan Sieklicki prof. dr hab. med. Janusz Siebert Opracowanie układu regulacji ilości tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznejo wartości % Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Analiza parametrów istniejących urządzeń sterujących ilością tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznej. 2. Opracować projektu i zbudowanie układu regulatora ilości tlenu i dwutlenku węgla w pomieszczeniu zwanym komorą baryczną. www.ho.haslo.pl/article.php?id=602 www.echm.org/.../ecgp%20for%20hbo%20- %20May%202004%20-%20PL.pdf W pracy należy opracować system regulacji ilości tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznej. 42. Układ do pomiaru zawartości procentowej tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu Match for measurement of percent contents of oxygen and in air oxide of carbon (charcoal; coal) dr inż. Stefan Sieklicki Opracowanie układu pomiaru ilości tlenu i dwutlenku węgla w wartości % w powietrzu Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Analiza parametrów istniejących urządzeń sterujących ilością tlenu i dwutlenku węgla w procesach leczniczych. 2. Opracować projektu i zbudowanie układu do pomiaru zawartości procentowej tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu www.ho.haslo.pl/article.php?id=602 www.echm.org/.../ecgp%20for%20hbo%20- %20May%202004%20-%20PL.pdf Liczba wykonawców

43. 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 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 44. Układ do rejestracji i analizy zmian parametrów fizjologicznych osób ćwiczących i przebywających w komorze barycznej A system for registration and analysis of changes of physiological parameters of persons exercising andstaying in the barometric chamber. dr inż. Stefan Sieklicki Opracowanie sposobu rejestracji i analizy zmian parametrów fizjologicznych osób ćwiczących i przebywających w komorze barycznej Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Dokonanie rejestracji wybranych parametrów istniejącego stanu fizjologicznego. 2. Opracowanie i uruchomienie systemu analizy pozwalającego na uzyskanie danych o zmianach parametrów fizjologicznych osób ćwiczących i przebywających w komorze barycznej hiperbaria.wroc.pl, www.automatyka.siemens.pl/solutionandproducts_ia/11105.htm www.mpl.pl/, www.eduteka.pl/temat/komora-baryczna Liczba wykonawców W pracy należy opracować system rejestracji zmiany wybranych parametrów fizjologicznych

45. Liczba wykonawców Parametryzacja ćwiczeń na platformie rehabilitacyjnej JanekStep z zastosowaniem technik grywalizacji. Equilibrium exercises parametrisation for JanekStep platform with gamification techniques employed. dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Wiktor Sieklicki (Wydz. Mechaniczny) W oparciu o istniejący kontroler gier należy napisać program komputerowy motywujący pacjenta do ćwiczeń równowagi i nagradzania użytkownika za poprawną motorykę. Zadaniem autorów jest zaprojektowanie systemu komputerowego motywującego użytkownika do ćwiczeń równowagi oraz monitorującego postępy procesu rehabilitacyjnego. Użytkownikiem jest osoba z Dziecięcym Porażeniem Mózgowym. Na bazie obserwacji dotychczasowych programów i wyników jakie zostały już osiągnięte należy zaproponować grę komputerową obsługiwaną z pomocą platformy JanekStep, w której sukces będzie podyktowany poprawnym przemieszczaniem środka ciężkości, uwzględniając fakt przenoszenia części ciężaru oraz odpowiednią dynamiką tego ruchu. Program powinien w sposób ilościowy określać różnice w dynamice zmian położenia środka ciężkości osoby aktualnie ćwiczącej w stosunku do dynamiki optymalnych zmian położenia środka ciężkości przy wykonywaniu określonych ruchów. Powinien również posiadać możliwość porównywania rezultatów w czasie oraz dawać jasną informację o stanie motoryki dużej osoby ćwiczącej. Platforma JanekStep jest dostępna u dr Wiktora Sieklickiego.