temat w języku polskim
TRANSCRIPT
1
Temat w języku polskim
Usuwanie zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych.
Temat w języku angielskim Elimination of impulsive disturbances from archive audio signals.
Opiekun pracy dr inż. Marcin Ciołek
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest implementacja algorytmu usuwania zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych, w środowisku symulacyjnym MATLAB.
Zadania 1. Implementacja algorytmu. 2. Przeprowadzenie testów symulacyjnych oceniających
skuteczność działania algorytmu. 3. Przygotowanie dokumentacji technicznej.
Literatura M. Ciołek, Usuwanie zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych, Rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska 2017
Uwagi
Wymagana podstawowa znajomość środowiska MATLAB W ramach realizacji projektu planowane jest wykorzystanie:
wysokiej klasy sprzętu odtwarzającego płyty gramofonowe,
klastra obliczeniowego Tryton.
Temat w języku polskim
Usuwanie szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań fonicznych.
Temat w języku angielskim Elimination of wideband noise from archive audio signals.
Opiekun pracy dr inż. Marcin Ciołek
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest implementacja algorytmu usuwania szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań fonicznych, w środowisku symulacyjnym MATLAB.
Zadania 1. Implementacja algorytmu. 2. Przeprowadzenie testów symulacyjnych oceniających
skuteczność działania algorytmu. 3. Przygotowanie dokumentacji technicznej.
Literatura J. Nuzman, “Audio restoration: An investigation of digital methods for click removal and hiss reduction”, University of Maryland, Institute for Advanced Computer Studies, 2004 [Online]. Available: www.github.com/jnuzman/audio-restoration-2004, last seen in August 2016
Uwagi Wymagana podstawowa znajomość środowiska MATLAB W ramach realizacji projektu planowane jest wykorzystanie:
wysokiej klasy sprzętu odtwarzającego płyty gramofonowe,
klastra obliczeniowego Tryton.
2
Temat w języku polskim Projekt i budowa stanowiska z maszyną sortującą.
Temat w języku angielskim The design and construction of a sorting device.
Opiekun pracy dr inż. Marcin Ciołek
Konsultant pracy
Cel pracy Projekt i budowa stanowiska z maszyną sortującą elementy z uwzględnieniem co najmniej trzech kryteriów np. masa, wielkość, kolor.
Zadania 1. Projekt i budowa maszyny sortującej. 2. Wykonanie projektu elektroniki 3. Implementacja algorytmu sterującego maszyną. 4. Przeprowadzenie testów działania systemu. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej.
Literatura Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, „MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie”, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000
Uwagi
Temat w języku polskim Projekt i budowa robota tańczącego.
Temat w języku angielskim The design and construction of a dancing robot.
Opiekun pracy dr inż. Marcin Ciołek
Konsultant pracy
Cel pracy Projekt i budowa robota tańczącego.
Zadania 1. Budowa robota.
2. Wykonanie projektu elektroniki
3. Implementacja algorytmu sterującego robotem.
4. Przeprowadzenie testów działania systemu.
5. Przygotowanie dokumentacji technicznej.
Literatura Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, „MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie”, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000
Uwagi
Temat w języku polskim Projekt i budowa robota sprzątającego – odkurzacz samojezdny.
Temat w języku angielskim The design and construction of a cleaning robot.
Opiekun pracy dr inż. Marcin Ciołek
Konsultant pracy
Cel pracy Projekt i budowa robota sprzątającego – odkurzacz samojezdny.
Zadania 1. Budowa robota.
2. Wykonanie projektu elektroniki
3. Implementacja algorytmu sterującego robotem.
4. Przeprowadzenie testów działania systemu.
5. Przygotowanie dokumentacji technicznej.
Literatura Krzysztof Tchoń, Alicja Mazur, Robert Hossa, Ignacy Dulęba, Robert Muszyński, „MANIPULATORY I ROBOTY MOBILNE. Modele, planowanie ruchu, sterowanie”, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ Warszawa 2000
Uwagi
3
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Zastosowanie DSK procesora sygnałowego TMS320C5515 do budowy polifonicznego instrumentu klawiszowego
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Application of DSK of TMS320C5515 DSP for designing prototype of polyphonic keyboard instrument
Opiekun pracy Dr inż. Krzysztof Cisowski
Konsultant pracy
Cel pracy Zaprojektowanie i budowa prototypu polifonicznego instrumentu klawiszowego w oparciu o zestaw uruchomieniowy TMS320C5515 eZdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP) oraz klawiaturę z interfejsem USB MIDI. W projekcie zostaną wykorzystane duże możliwości generowania wielotonów harmonicznych oraz sygnałów szumowych przez procesor TMS320C5515. Ważnym etapem pracy będzie podłączenie do płytki DSK za pomocą portu UART klawiatury z interfejsem USB MIDI. Konieczne będzie opracowanie odpowiedniego oprogramowania komunikacyjnego. W projektowanym układzie powinna istnieć możliwości swobodnego kształtowania brzmień generowanych dźwięków między innymi poprzez regulację obwiedni widma sygnałów, stąd konieczne będzie opracowanie interfejsu użytkownika dla współpracującego z układem komputera PC.
Zadania do wykonania 1. Podłączenie do płytki DSK klawiatury z interfejsem USB MIDI - opracowanie oprogramowania komunikacyjnego.
2. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów generowania wielotonów harmonicznych i dźwięków szumowych.
3. Opracowanie metod sterowania barwą generowanych dźwięków - transjenty, kształt obwiedni widma.
4. Realizacja interfejsu użytkownika
Źródła 1. Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 eZdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). 2. https://learn.sparkfun.com/tutorials/midi-tutorial/ 3. http://synthmuseum.com 4. http://www.synthzone.com/ 5. https://www.researchgate.net/publication/41649647_Historia_ elektronicznyc_instrumentow_muzycznych_przeglad_wybranych_metod_syntezy_dzwieku 6. https://www.researchgate.net/publication/263584068_MIDI_pl
Liczba wykonawców 2
Uwagi Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio 6.0, MS Visual Studio
4
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Procesorowy miernik poziomu dźwięku
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Processor sound level meter
Opiekun pracy Dr inż. Krzysztof Cisowski
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zaprojektowanie i realizacja w oparciu o DSK stałoprzecinkowego procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C5515 miernika poziomu dźwięku. Urządzenie to powinno pozwalać między innymi na obliczanie chwilowej, minimalnej i maksymalnej wartości skutecznej (RMS) z użyciem stałej czasowej FAST (1 s.), SLOW (125 ms.) oraz IMPULSE (35 ms.); chwilowej, minimalnej i maksymalnej wartości szczytowej (Peak); wartości równoważnej poziomu dźwięku. Sygnały wejściowe powinny być formowane za pomocą filtrów wagowych A, B, C, D lub przetwarzane z pominięciem filtracji wstępnej. Układ powinien również posiadać funkcję analizatora oktawowego oraz analizatora 1/3-oktawowego w zakresie 31,5 Hz do 16 kHz. Dla każdej z częstotliwości powinien być możliwy pomiar chwilowej wartości skutecznej z użyciem stałej czasowej FAST lub SLOW oraz wartości równoważnej poziomu dźwięku. Urządzenie powinno wyświetlać obliczone wartości poziomu sygnału na graficznym wyświetlaczu LCD jak również umożliwiać prezentację zgromadzonych danych pomiarowych na komputerze PC.
Zadania do wykonania 1. Opracowanie koncepcji miernika poziomu dźwięku. 2. Zaprojektowanie cyfrowych filtrów wagowych A, B, C, D, oraz filtrów oktawowych i 1/3-oktawowych. 3. Opracowanie i realizacja oprogramowania dla DSK procesora sygnałowego (TI Code Composer Studio 6.0) realizującego wszystkie funkcje miernika poziomu dźwięku. 4. Opracowanie i realizacja interfejsu użytkownika służącego do gromadzenia i wizualizacji danych pomiarowych (język Visual C++, C# lub JAVA).
Źródła 1. Zbigniew Żyszkowski, „Miernictwo akustyczne”, WNT 1987. 2. Materiały szkoleniowe firmy Bruel&Kjaer, „Application of B&K Equipment to Acoustic Noise Measurements”, ISBN 87 87355 00 0, 1973. 3. Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 eZdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP).
Liczba wykonawców 2
Uwagi Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio 6.0, MATLAB, MS Visual Studio.
5
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Zastosowanie DSK procesora sygnałowego TMS320C5515 do budowy uniwersalnego modułu diagnostyczno-pomiarowego
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Application of DSK of TMS320C5515 DSP for designing universal monitoring and measurement unit
Opiekun pracy Dr inż. Krzysztof Cisowski
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zaprojektowanie oraz zbudowanie prototypu uniwersalnego modułu pomiarowego służącego do zbierania i wstępnej analizy sygnałów cyfrowych pochodzących z wybranego zestawu czujników pomiarowych (temperatury, ciśnienia, drgań, położenia itp.). Zaprojektowany układ będzie wykorzystywał DSK stałoprzecinkowego procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C5515 (TMDX5515EZDSP). Zadaniem modułu będzie oprócz akwizycji danych, ich wstępna obróbka poprzez zastosowanie np. filtracji cyfrowej lub analizy widmowej (procesor posiada koprocesor algorytmu FFT). Moduł powinien komunikować się z macierzystym komputerem PC, pełniącym rolę serwera, za pomocą dobudowanego łącza ethernetowego lub WiFi - DSK posiada jedynie UART. Zaprojektowany system będzie prototypem rozproszonego systemu pomiarowego. Zadaniem serwera będzie zbieranie oraz archiwizacja danych pomiarowych pochodzących od wielu modułów, jak również bardziej zaawansowane, w porównaniu z pojedynczym modułem, przetwarzanie danych i wizualizacja uzyskanych efektów obliczeń.
Zadania do wykonania 1. Dołączenie poprzez UART do modułu TMDX5515EZDSP układu komunikacyjnego, zawierającego łącze ethernetowe lub WiFi.
2. Opracowanie i implementacja na procesorze TMS320C5515 oprogramowania sterującego pracą czujników i komunikacją z komputerem PC oraz algorytmów wstępnego przetwarzania danych.
3. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika oraz algorytmów przetwarzania i wizualizacji danych.
Źródła 1. ŻÓŁTOWSKI B., CEMPEL C. (red.): Inżynieria Diagnostyki Maszyn, praca zbiorowa., PTDT ITE PIB Radom, Warszawa, Bydgoszcz, Radom 2004. 2. Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 eZdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). 3. Piotr Kira, Krzysztof Pupowski, Praca dyplomowa magisterska KSA WETiI, „Uniwersalny moduł kontrolno-pomiarowy”, 2012.8. 4. D Łukwiński, Praca Dyplomowa 2011 WETI PG, Szkieletowy system diagnostyczny z rozproszonymi czujnikami.
Liczba wykonawców 2
Uwagi Narzędzia programistyczne: MATLAB, MS Visual Studio, TI Code Composer Studio 6.0.
6
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Tłumienie zakłóceń szerokopasmowych w dukcie akustycznym z wykorzystaniem algorytmu FxLMS zaimplementowanego na stałoprzecinkowym procesorze sygnałowym TMS320C5515
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Attenuation of broadband noise in acoustic duct using FxLMS algorithm implemented on fixed point DSP processor TMS320C5515
Opiekun pracy Dr inż. Krzysztof Cisowski
Konsultant pracy
Cel pracy 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.
Zadania do wykonania 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.
Źródła 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 WETiI, „Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym”, 2011. 4. Rafael Cierpka, Projekt dyplomowy inżynierski KSA WETiI, „Active noise control in a standard HVAC duct”, 2012. 5. Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 eZdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP).
Liczba wykonawców 2
Uwagi Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio 6.0, MATLAB, MS Visual Studio.
7
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Intranetowy studyjny video interkom
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Intranet studio video interkom
Opiekun pracy Dr inż. Krzysztof Cisowski
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie koncepcji oraz realizacja cyfrowego systemu łączności wizyjno-fonicznej w studio nagrań poprzez lokalną sieć Intranetu.
Zadania do wykonania 1. Opracowanie koncepcji systemu 2. Implementacja na komputerach PC oprogramowania komunikacyjnego użytkowników końcowych oraz serwera centralnego. 3. Realizacja interfejsów użytkownika.
Źródła 1. Materiały reklamowe firmy BEL AQUSTIC - Interkom_przez_Ethernet_ta2000.pdf. 2. B. Sosiński, Sieci komputerowe. Biblia, Helion 2011/05 3. S. Orłowski, C#. Tworzenie aplikacji sieciowych. 101 gotowych projektów, Helion 2006/12. 4. Marcin Radacz, projekt dyplomowy inżynierski, KSA WETiI, „Video interkom studyjny z łącznością poprzez Intranet/Internet” 2014.
Liczba wykonawców 2
Uwagi Narzędzia programistyczne: MS Visual Studio, Java.
Temat w języku polskim Stabilizacja położenia piłki na platformie Stewarta.
Temat w języku angielskim
Stabilization of the ball position on the Stewart platform
Opiekun pracy dr inż. Piotr Fiertek
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest wykorzystanie platformy Stewarta do stabilizacji położenia piłki w zadanym położeniu lub realizacja zadanej trajektorii ruchu piłki. Założeniem projektu jest wykorzystanie ekranu dotykowego do określania aktualnego położenia piłki. Do sterowania położeniem piłki można wykorzystać standardowe algorytmy sterowania (sterownik PID, sprzężenie od stanu) lub uczenie maszynowe. W tym celu konieczne jest opracowanie odpowiedniego modelu ruchu piłki na platformie. Jednym z zadań, pokazujących poprawność działania opracowanych algorytmów sterowania, może być realizacja przejazdu piłki przez labirynt narysowany na platformie Stewarta. W tym celu należy opracować algorytm poszukiwania ścieżki prowadzącej przez labirynt (np. algorytm A*).
Zadania 1. Analiza teoretyczna problemu 2. Budowa platformy Stewarta 3. Opracowanie równań kinematyki prostej i odwrotnej 4. Implementacja modelu matematycznego platformy 5. Implementacja algorytmu uczącego (w przypadku wybrania uczenia
maszynowego)
6. Przeprowadzenie testów
Literatura 1. An Introduction to Mathematical Modeling (Edward A. Bender) 2. Artificial Intelligence: A Modern Approach (3rd Edition, Stuart Russell,
Peter Norvig) 3. Modern Robotics Mechanics, Planning, and Control (Kevin M. Lynch,
Frank C. Park)
Uwagi Temat zarezerwowany: Andrzej Skrzyński 160494 AiR Tomasz Kołodziej 160790 Informatyka
8
Temat w języku polskim
Równoległe przetwarzanie obrazów na GPU
Temat w języku angielskim
Parallel image processing on the GPU
Opiekun pracy dr inż. Piotr Fiertek
Konsultant pracy
Cel pracy 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.
Zadania 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.
Literatura 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
Uwagi znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++
9
Temat w języku polskim
Automatyczne stanowisko do badania dyfrakcji światła
Temat w języku angielskim
Automatic measuring position to study the diffraction
Opiekun pracy dr inż. Piotr Fiertek
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest oprogramowanie stanowiska laboratoryjnego do badania zjawiska dyfrakcji światła. Stanowisko składa się z dwóch części. W części pierwszej znajduje się źródło światła (wskaźnik laserowy) oraz ruchoma przesłona. Przesłona jest przesuwana w polu wiązki światła za pomocą śruby mikrometrycznej, obracanej za pomocą silnika krokowego. Silnik krokowy sterowany jest za pomocą układu TMCM -1110. Dzięki takiemu rozwiązaniu otrzymujemy dokładność przesunięcia krawędzi (przesłony) na poziomie pojedynczych um. Druga część układu składa się z ekranu na którym obserwowane są prążki światła. Otrzymany na ekranie obraz rejestrowany jest za pomocą trzech kamer. Kamery i ekran zamontowane są na sztywnej konstrukcji, dzięki czemu położenie kamer względem obserwowanego ekranu nie zmienia się. Zadaniem studenta jest napisanie oprogramowania automatyzującego proces pomiarowy. Jeden cykl pomiaru polega na ustawieniu przesłony (poruszanej krawędzi) na zadanym położeniu, wykonania zdjęć widocznych na ekranie prążków i archiwizacja danych. Badanie polega na sprawdzeniu jak zmieniają się widoczne na ekranie prążki wraz ze zmianą położenia przesuwanej krawędzi. Zakłada się, że jedna sekwencja pomiarowa może zawierać do kilku tysięcy pozycji krawędzi. Po wykonaniu sekwencji pomiarowej należy wykonać przetworzenie otrzymanych obrazów w celu wydobycia z nich położenia prążków. Konstrukcja mechaniczna oraz elektronika jest już wykonana. Jest to zadanie programistyczne. Komunikacja z kamerami odbywa się za pomocą sieci Ethernet. W projekcie urządzenia wykorzystano trzy kamery z powodu chęci uzyskania obrazu o dużej rozdzielczości (posiadam trzy kamery o stosunkowo niewielkiej rozdzielczości). Jeżeli będzie taka możliwość, można zastąpić trzy kamery jedną kamerą o bardzo dużej rozdzielczości lub aparatem fotograficznym.
Zadania 1. Wykonanie obsługi silnika krokowego (sterowanie silnikiem za pomocą modułu TMCM-1110, łączącym się z komputerem PC za pomocą interfejsu USB)
2. Obsługa sekwencji pomiarowej (przesuwanie przesłony, wykonanie zdjęć, archiwizacja danych)
3. Łączenie zdjęć otrzymanych z trzech kamer w jeden obraz – każda z trzech kamer obserwuje inną część ekranu
4. Opracowanie i implementacja algorytmów przetwarzania obrazu, polegających na wyznaczeniu położenia poszczególnych prążków i powiązaniu ich z prążkami widocznymi na zdjęciach otrzymanych dla sąsiednich położeń przesłony
Literatura 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 2. Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007 3. Instrukcja obsługi układu TMCM-1110
Uwagi Wymagana jest dobra umiejętność programowania w C++ lub w C#
10
Temat w języku polskim
Zrobotyzowana aplikacja demonstracyjna – rozwiązywanie labiryntów
Temat w języku angielskim
Robotic demo application – mazes solver
Opiekun pracy dr inż. Piotr Fiertek
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest oprogramowanie zrobotyzowanego stanowiska demonstracyjnego realizującego rozwiązywanie labiryntów. Stanowisko składa się z przemysłowego robota Kawasaki FS03N, chwytaka na pisaki, statywu wraz z kamerą przemysłową (interfejs Gigabit Ethernet). Postawione zadanie jest następujące: 1. Przed robotem kładziemy kartkę z narysowanym labiryntem. 2. Kamera umieszczona nad stanowiskiem wykonuje zdjęcie labiryntu. 3. Otrzymany obraz należy przetworzyć w celu wydobycia informacji o strukturze
narysowanego labiryntu. 4. Należy znaleźć najkrótszą ścieżkę łączącą wejście i wyjście labiryntu. 5. Za pomocą pisaka robot na kartce papieru powinien narysować znalezione
rozwiązanie.
Zadania 1. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego komunikację z robotem przemysłowym.
2. Pobranie obrazu z kamery.
3. Przetworzenie odebranego obrazu i wyznaczenie rozwiązania.
4. Prezentacja rozwiązania na monitorze oraz na kartce papieru (rozwiązanie narysowane przez robota).
Literatura 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 2. Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007 3. Dokumentacja do robota Kawasaki
Uwagi Wymagana jest dobra umiejętność programowania w C++ lub w C#
11
Temat w języku polskim
Budowa robota kartezjańskiego na przykładzie drukarki 3D lub plotera 2D
Temat w języku angielskim
Construction of a Cartesian robot on the example of a 3D printer or a 2D plotter
Opiekun pracy dr inż. Piotr Fiertek
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zbudowanie robota kartezjańskiego z końcówką roboczą w postaci ekstrudera (drukarka 3D). Dopuszcza się zbudowanie tradycyjnej konstrukcji robota kartezjańskiego (głowica robocza porusza się w trzech osiach: x, y, z) lub też konstrukcji typowej dla drukarek 3D – głowica z ekstruderem porusza się w układzie współrzędnych x,y, natomiast ruch w osi z uzyskuje się poprzez przemieszczanie stołu na którym znajduje się drukowany element. W zależności od liczby zgłoszonych studentów (jeden lub dwóch studentów) oraz dostępnego budżetu własnego studentów, zakłada się możliwość uproszczenia konstrukcji urządzenia do plotera 2D (dwa silniki + mechanizm opuszczający pisak). Konstrukcja drukarki 3D wymaga wykorzystania minimum 4 napędów (ruch w osi x, y, z oraz napęd głowicy drukującej – podawanie filamentu). W przypadku budowy drukarki 3D można wykorzystać gotową głowicę drukującą. Zasadniczym celem projektu jest zaprojektowanie i wykonanie konstrukcji mechanicznej robota kartezjańskiego wraz z elektroniką i odpowiednim oprogramowaniem sterującym. Poza samym robotem należy napisać odpowiedni program na komputer PC. Jeżeli w ramach projektu powstanie ploter 2D, program ma mieć możliwość utworzenia własnego rysunku lub wczytania rysunku wektorowego z pliku (program powinien obsługiwać któryś z standardowych plików) i przesłania go do urządzenia w celu jego narysowania. W przypadku powstania drukarki 3D, program powinien umożliwiać wczytywanie plików typu STL i na ich podstawie generować odpowiednie trajektorie druku 3D. Jeżeli projekt jest realizowany przez jednego studenta i istnieje taka możliwość, można skorzystać z gotowego oprogramowania.
Zadania 1. Wykonanie projektu plotera/drukarki i wykonanie jego/jej fizycznej budowy. 2. Wykonanie projektu i montaż układu elektrycznego. 3. Projektowanie i montaż płytki drukowanej. 4. Napisanie oprogramowania realizującego sterowanie napędami i obsługującego komunikację pomiędzy sterownikiem urządzenia i komputerem PC (Możliwe jest wykorzystanie gotowych sterowników silników krokowych, sterowanych z komputera PC za pomocą portu USB)
3. Napisanie oprogramowania na komputer PC
Literatura 1. Materiały internetowe dotyczące budowy drukarek 3D (np. ze strony: http://techtutor.pl/elektronika-drukarki-budowa-drukarki-3d/)
2. Materiały internetowe dotyczące budowy ploterów 2D (np.: http://www.instructables.com/id/Mini-CNC-Plotter-Arduino-Based/)
4. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 5. Wprowadzenie do robotyki, Craig John, wyd. 2, przeł. J. Knapczyk,
Warszawa, WNT, 1993
Uwagi Temat zarezerwowany: Piotr Kluczek + ewentualnie drugi student
12
Temat w języku polskim
Sterowanie urządzeniami przy pomocy komend głosowych
Temat w języku angielskim
Voice control of electric devices
Opiekun pracy dr inż. Piotr Kaczmarek
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie mikroprocesorowego systemu sterującego wybranymi urządzeniami, sterowanego za pomocą komend głosowych
Zadania 1. Opracowanie koncepcji systemu
2. Wykonanie badań wybranych algorytmów w środowisku Matlab
3. Wykonanie układu elektronicznego urządzenia (możliwosć wykorzystania gotowych modułów typu Adruino, Raspberry PI itp.)
4. Implementacja zaproponowanych algorytmów
5. Weryfikacja praktyczna możliwości rozpoznawania 4-5 komend głosowych przez układ sterujący
7.
Literatura 1. W. Sradomski MATLAB. Praktyczny podręcznik programowania, Helion, 2015
2. T. Zieliński Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, WKŁ 2007
6.
Uwagi dwie osoby
Wymagana bardzo dobra znajomość metod cyfrowego przetwarzania sygnałów.
Temat zarezerwowany
13
Temat w języku polskim
Moduł Arduino jako sterownik temperatury sauny
Temat w języku angielskim
Sauna temperature control system based on Arduino module
Opiekun pracy dr inż. Piotr Kaczmarek
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie sterownika temperatury w pomieszczeniu.
Urządzenie pozwoli na zbieranie informacji z czujników oraz sterowanie podłączonymi urządzeniami wykonawczymi.
Urządzenie umożliwiać będzie komunikację poprzez magistralę USB z komputerem klasy PC
Zadania 1. Opracowanie i budowa sterownika 2. Opracowanie interfejsu użytkownika 3. Wykonanie aplikacji nadzorującej oraz sterującej na komputer
klasy PC 4. Identyfikacja modelu obiektu sterowania 5. Wybór struktury oraz nastaw regulatora 6. Weryfikacja praktyczna wykonanego układu 7. Opracowanie dokumentacji
Literatura 1 Paweł Hadam. Projektowanie systemów mikroprocesorowych, BTC 2004
Uwagi dwie osoby
14
Temat w języku polskim
Programowalny sterownik ogólnego przeznaczenia
Temat w języku angielskim
General-purpose programmable controller
Opiekun pracy dr inż. Piotr Kaczmarek
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie i wykonanie układu sterownika ogólnego przeznaczenia w oparciu o wybrany mikrokontroler
Zadania 1. Zaprojektowanie sterownika uniwersalnego na bazie wybranego procesora (możliwość wykorzystania gotowego modułu np. Arduino, Raspberry PI itp.)
2. Przygotowanie dokumentacji technicznej sterownika 3. Przygotowanie prototypu sterownika uniwersalnego 4. Wybór obiektu sterowania 5. Testy urządzenia na modelu obiektu 6. Opracowanie podstawowego oprogramowania
Literatura 1. J. Augustyn, Projektowanie systemów wbudowanych na przykładzie rodziny SAM7S z rdzeniem ARM7TDMI, IGSMiE PAN, 2007
2. Sloss, D. Symes, C. Wright, ARM System Developer's Guide: Designing and Optimizing System Software, Elsevier, 2004
3. Paweł Hadam. Projektowanie systemów mikroprocesorowych, BTC 2004
Uwagi dwie osoby
15
Temat w języku polskim
Integracja wyników pomiarów czujnika ciśnienia oraz systemu GPS do określenia wysokości
Temat w języku angielskim
Integration of pressure sensor measurements and GPS for altitude control.
Opiekun pracy dr inż. Piotr Kaczmarek
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie i wykonanie systemu lokalizacji biegacza bazującego na danych z GPS oraz czujników MEMS
Zadania 1. Wybór platformy sprzętowej zbierającej i analizującej dane (telefon lub tablet z GPS)
2. Opracowanie i wykonanie zespołu czujników przesyłających dane do jednostki centralnej
3. Wykonanie oprogramowania zbierającego dane
Literatura 1. Janusz Narkiewicz GPS i inne satelitarne systemy nawigacyjne
2. Charlie Collins, Michael Galpin, Matthias Kaeppler Android w praktyce
Uwagi dwie osoby
16
Temat w języku polskim
Samonastrajalny regulator temperatury
Temat w języku angielskim
Selftuning temperature controller
Opiekun pracy dr inż. Piotr Kaczmarek
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie i wykonanie układu regulacji temperatury, w którym nastawy regulatora są dobierane na podstawie zidentyfikowanych parametrów obiektu.
Zadania 1. Wybór obiektu sterowania 2. Wykonanie części sprzętowej urządzenia 3. Wybór algorytmu sterowania 4. Testy symulacyjne wybranego algorytmu 5. Implementacja algorytmu na wykonanej platformie sprzętowej oraz
praktyczna weryfikacja uzyskanych wyników
Literatura 1. Paweł Hadam. Projektowanie systemów mikroprocesorowych, BTC 2004 2. Goodwin Graham C. Model Identification and Adaptive Control, Springer
2011
Uwagi dwie osoby
17
Temat w języku polskim
Budowa, modelowanie i sterowanie układem zobojętniania
Temat w języku angielskim Development, modeling and control of a pH neutralizing system
Opiekun pracy dr hab. inż. Michał Meller
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zbudowanie prostego reaktora chemicznego, w którym będzie zachodzić automatyczne zobojętnianie słabego kwasu (np. octowego) słabą zasadą (np. roztworem sody).
Zadania 1. Opracowanie koncepcji układu 2. Opracowanie i weryfikacja modelu matematycznego obiektu sterowania 3. Opracowanie i implementacja praw sterowania 4. Weryfikacja pracy układu sterowania automatycznego
Literatura 1. N. Nise, Control Systems Engineering, Wiley.
Uwagi
Temat w języku polskim
Stabilizacja kuli na walcu
Temat w języku angielskim Control of a ball on a roller.
Opiekun pracy dr hab. inż. Michał Meller
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie, uruchomienie i przetestowanie układu stabilizacji kuli na walcu.
Zadania 1. Budowa obiektu sterowania 2. Opracowanie modelu matematycznego obiektu 3. Opracowanie układu sterującego 4. Opracowanie praw sterowania 5. Weryfikacja praw sterowania w układzie rzeczywistym
Literatura 1. W. Brogan, „Modern Control Theory”
Uwagi
18
Temat w języku polskim
Sterowanie wahadłem odwróconym w przestrzeni stanu
Temat w języku angielskim State space control of an inverted pendulum
Opiekun pracy dr hab. inż. Michał Meller
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie, uruchomienie i przetestowanie układu sterowania w przestrzeni stanu wahadłem odwróconym.
Zadania 1. Opracowanie modelu matematycznego obiektu 2. Opracowanie rozwiązania pozwalającego na sprzęgnięcie obiektu z płytką sterującą 3. Opracowanie praw sterowania 4. Weryfikacja praw sterowania w układzie rzeczywistym
Literatura 1. W. Brogan, „Modern Control Theory”
Uwagi
19
Temat w języku polskim
Elektroniczny stetoskop z adaptacyjnym usuwaniem zakłóceń
Temat w języku angielskim Electronic stetoscope with adaptive noise cancellation
Opiekun pracy dr hab. inż. Michał Meller
Konsultant pracy
Cel pracy Zbudowanie "elektronicznego stetoskopu" - układu do rejestracji szmerów oddechowych, wyposażonego w funkcję adaptacyjnej eliminacji zakłóceń akustycznych pochodzących z otoczenia.
Zadania 1. Opracowanie koncepcji układu pomiarowego 2. Opracowanie projektu i wykonanie układu pomiarowego 3. Opracowanie i implementacja algorytmów filtracji adaptacyjnej 4. Przetestowanie urządzenia w warunkach rzeczywistych
Literatura 1. S. Haykin, „Adaptive filter theory”
Uwagi
Temat w języku polskim
Implementacja filtrów adaptacyjnych na platformach CPU i GPU
Temat w języku angielskim CPU and GPU implementation of adaptive filters
Opiekun pracy dr hab. inż. Michał Meller
Konsultant pracy
Cel pracy Porównanie wydajności filtru adaptacyjnego zaimplementowanego na CPU i GPU z wykorzystaniem różnych API
Zadania 1. Zapoznanie z podstawowymi algorytmami filtracji adaptacyjnej 2. Implementacja wybranego algorytmu blokowego na CPU z wykorzystaniem bibliotek BLAS i Eigen 3. Implementacja wybranego algorytmu blokowego na GPU w technologiach CUDA i OpenCL 4. Porównanie wydajności otrzymanych rozwiązań
Literatura 1. S. Haykin, „Adaptive filter theory”
Uwagi
20
Temat w języku polskim
Inkubator do jaj.
Temat w języku angielskim Egg incubator.
Opiekun pracy Marcin Pazio
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zbudowanie urządzenia do inkubacji jaj. Projektowane urządzenie powinno umożliwiać kontrolę temperatury i wilgotności oraz umożliwiać inkubację różnych gatunków ptaków (i gadów).
Zadania 1. Budowa urządzenia i przeprowadzenie prób (uwaga – czas inkubacji to ok. miesiąc!).
Literatura 1. „Hodowla ptaków ozdobnych” A. G. Kruszewicz, 2. George W. Dunne; Roland F. Eisenbeis: Incubation of Birds' Eggs (ang.). W: Forest Preserve District of Cook County [on-line]. Nature Bulletin (No. 456-A May 6, 1972).
Uwagi
Temat w języku polskim
Wiskozymetr (reometr) rotacyjny z silnikiem prądu stałego.
Temat w języku angielskim Rotational viscometer (rheometer) with a DC motor..
Opiekun pracy Dr inż. Marcin Pazio
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zbudowanie urządzenia do pomiaru gęstości cieczy z wykorzystaniem silnika prądu stałego. Pomiar gęstości ma się odbywać poprzez pomiar prądu silnika i/lub jego prędkości obrotowej.
Zadania 1. Zbudowanie interfejsu zestawu umożliwiającego dokonywanie pomiarów i ocenę ich jakości;
2. Opracowanie sterownika umożliwiającego sterowanie i pomiar (z wykorzystaniem mikrokontrolera);
3. Opracowanie interfejsu; 4. Uruchomienie urządzenia i przeprowadzenie testów.
Literatura 1. “A low-cost viscometer based on a permanent magnet dc motor”, A. Rabani, C. Richard, Measurement Science and Technology, 2103.
Uwagi
21
Temat w języku polskim
Interfejs sprzętowy i sterowniki do sterowania urządzeniem zawierającym podzespoły sterowane cyfrowo.
Temat w języku angielskim Hardware interface and drivers to control the device containing digitally controlled components.
Opiekun pracy Dr inż. Marcin Pazio
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zbudowanie prostego interfejsu sprzętowego oraz napisanie sterowników umożliwiających sterowanie z poziomu minikomputera RPI2 układem zawierającym m.in. przetworniki adc i dac, wyświetlacz 7-segmentowy, silnik krokowy, klawiaturę i inne elementy (układ ten jest gotowy i ma dostępną dokumentację).
Zadania 5. Zbudowanie interfejsu pomiędzy GPIO minikomputera a układem sterowanym (standard TTL);
6. Napisanie prostych sterowników działających w systemie Linux;
7. Opracowanie testowego programu użytkownika; 8. Uruchomienie układu i przeprowadzenie testów.
Literatura 2. Dokumentacja minikomputera RPI2; 3. Dokumentacja układu sterowanego; 4. “LINUX DEVICE DRIVERS”, J.Corbet, A. Rubini, and G.
Kroah-Hartma, O’Reilly, 1995.
Uwagi
Temat w języku polskim
Kompilacja systemu Linux dla minikomputera Raspberry PI 2 z jądrem czasy rzeczywistego XENOMAI COBALT.
Temat w języku angielskim Linux for RPI2 minicomputer with the XENOMAI COBALT real-time module.
Opiekun pracy Dr inż. Marcin Pazio
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest uzyskanie kompilacji systemu Linux z jadrem czasu rzeczywistego i zestawem oprogramowania i bibliotek pozwalających na tworzenie nowych programów na minikomputerze RPI2.
Zadania 1. Kompilacja jądra i instalacja niezbędnego oprogramowania;
2. Przeprowadzenie testów porównawczych z podstawową wersją systemu.
Literatura 1. Dokumentacja komputera RaspberryPi 2. Dokumentacja systemu XENOMAI.
Uwagi
22
Temat w języku polskim
Sterownik pieca lutowniczego (reflow oven).
Temat w języku angielskim Reflow oven controller.
Opiekun pracy Dr inż. Marcin Pazio
Konsultant pracy
Cel pracy Celem pracy jest zbudowanie sterownika pieca lutowniczego. Piec ma mieć możliwość ustalania parametrów profilu zmian temperatury. Jako piec może zostać wykorzystany piekarnik elektryczny.
Zadania 1. Wybór mikrokontrolera oraz sposobu sterowaniem pieca; 2. Zaprojektowanie układów pomiarowych; 3. Opracowanie interfejsu użytkownika; 4. Uruchomienie układu i przeprowadzenie testów.
Literatura 1. „Reflow Soldering Processes and Troubleshooting”, Ning-Cheng Lee, 2002, Newnes;
Uwagi
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
System znacznikowania do śledzenia robotów do inspekcji rurociągów
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Above ground marker system for a pig tracking system
Opiekun pracy dr inż. Paweł Raczyński
Konsultant pracy
Cel pracy 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 oraz 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
Liczba wykonawców 1-2
Uwagi
23
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Detekcja wad geometrii rurociągu na podstawie danych z robota inspekcyjnego
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Detection of pipeline geometry defects on the basis of data from the inspection robot
Opiekun pracy dr inż. Paweł Raczyński
Konsultant pracy
Cel pracy 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
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
Liczba wykonawców 1-2
Uwagi
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Uniwersalny sprzęg obiektu z komputerem PC
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Object interface for a PC computer
Opiekun pracy dr inż. Paweł Raczyński
Konsultant pracy
Cel pracy 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.
Zadania do wykonania 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
Źródła 1. Dokumentacja techniczna wybranego mikrokontrolera 2. Dokumentacja techniczna interfejsu USB 3. Dokumentacja narzędzi programistycznych
Liczba wykonawców 1-2
Uwagi
24
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Pojazd do inspekcji wizyjnej rurociągów
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Vehicle for visual inspection of pipelines
Opiekun pracy dr inż. Paweł Raczyński
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie koncepcji i wykonanie modelu pojazdu do wizyjnej inspekcji rurociągów.
Zadania do wykonania 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
Źródła Podręczniki i monografie z zakresu budowy robotów mobilnych, artykuły i zasoby Internetu
Liczba wykonawców 2
Uwagi
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. pol.)
Robot do czyszczenia podwodnej części kadłubów statków
Temat projektu/pracy dyplomowej inżynierskiej (jęz. ang.)
Robot to clean the underwater part of the ship's hulls
Opiekun pracy dr inż. Paweł Raczyński
Konsultant pracy
Cel pracy Opracowanie koncepcji i wykonanie modelu robota umożliwiającego autonomiczne wykonywanie czyszczenia części podwodnej kadłuba okrętowego z osadów biologicznych (małże, wodorosty)
Zadania do wykonania 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
Źródła Podręczniki i monografie z zakresu budowy robotów mobilnych, artykuły i zasoby Internetu
Liczba wykonawców 2
Uwagi
25
Temat w języku polskim
Budowa robota mobilnego jeżdżącego po ścianach
Temat w języku angielskim Wall scaling mobile robot
Opiekun pracy dr inż. Stanisław Raczyński
Konsultant pracy —
Cel pracy Celem pracy jest projekt oraz wykonanie robota mobilnego zdolnego do poruszania się po powierzchniach poziomych i pionowych, wykorzystując docisk wytwarzany przez dwa obracane śmigła.
Zadania 1. Badania wtórne: przegląd istniejącej literatury. 2. Projekt robota w oprogramowaniu CAD. 3. Modelowanie fizyczno-elektryczne i wyznaczanie
podstawowych parametrów robota (waga, pojemność akumulatorów, moc śmigieł, ciąg niezbędny)
4. Budowa robota. 5. Opracowanie algorytmu sterowania śmigłami (w
szczególności momentu przejścia pomiędzy jazdą poziomą i pionową).
6. Przygotowanie dokumentacji technicznej w postaci raportu końcowego.
Literatura 1. Beardsley, Paul, R. Siegwart, M. Arigoni, M. Bischoff, S. Fuhrer, D. Krummenacher, D. Mammolo, and R. Simpson. "Vertigo-A Wall-Climbing Robot including Ground-Wall Transition." Disney Research (2015).
2. eCalc -- the most reliable RC Calculator on the Web, https://www.ecalc.ch/.
Uwagi Temat zarezerwowany
26
Temat w języku polskim
Automatyczna transkrypcja polifonicznej muzyki z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych
Temat w języku angielskim Automatic polyphonic music transcription using artificial neural networks
Opiekun pracy dr inż. Stanisław Raczyński
Konsultant pracy —
Cel pracy Celem pracy jest wykorzystanie sztucznych (w tym głębokich) sieci neuronowych do transkrypcji polifonicznego sygnału muzycznego.
Zadania 1. Przegląd bardzo bogatej literatury (w szczególności materiałów z ISMIR), zapoznanie się z tematyką sieci B-LSTM.
2. Zebranie materiału treningowego. 3. Przygotowanie środowiska rozwojowego: Keras,
TensorFlow. 4. Eksperymenty z NMF i ANN. 5. Opracowanie wyników i przygotowanie dokumentacji w
postaci raportu końcowego.
Literatura 1. Böck, Sebastian, and Markus Schedl. "Polyphonic piano note transcription with recurrent neural networks." In Acoustics, speech and signal processing (ICASSP), 2012 ieee international conference on, pp. 121-124. IEEE, 2012.
2. Sigtia, Siddharth, Emmanouil Benetos, and Simon Dixon. "An end-to-end neural network for polyphonic piano music transcription." IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech and Language Processing (TASLP) 24, no. 5 (2016): 927-939.
3. Marolt, Matija. "Transcription of polyphonic piano music with neural networks." In Electrotechnical Conference, 2000. MELECON 2000. 10th Mediterranean, vol. 2, pp. 512-515. IEEE, 2000.
Uwagi Temat zarezerwowany
27
Temat w języku polskim
Audiowizualna reprezentacja stanu mentalnego człowieka z wykorzystaniem interfejsu mózg–komputer opartego o EEG
Temat w języku angielskim
Audio-visual representation of a human mental state using EEG-based BCI
Opiekun pracy Stanisław Raczyński
Konsultant pracy —
Cel pracy Celem pracy jest zaprojektowanie i implementacja programu dokonującego wizualizacji stanu mentalnego człowieka na podstawie odczytywanego i analizowanego EEG z wykorzystaniem opaski Emotiv EPOC+ (14+2 mokrych elektrod). System powinien być oparty o analizę częstotliwościową i przestrzenną sygnałów.
Zadania 1. Przegląd literatury technicznej i naukowej z zakresu analizy sygnałów EEG oraz generowania dźwięku i obrazu w czasie rzeczywistym.
2. Implementacja wybranych w 1. metody analizy sygnałów EEG (np. poz. 1. w Źródłach w celu określania stanu mentalnego.
3. Zaprojektowanie i implementacja metody generowania audiowizualnej reprezentacji stanu mentalnego.
4. Integracja analizy EEG i jego reprezentacji. 5. Przygotowanie pracy dyplomowej.
Literatura 1. K.-R. Müller et al. „Machine learning for real-time single-trial EEG-analysis: from brain–computer interfacing to mental state monitoring." Journal of neuroscience methods 167.1 (2008): 82-90. [link]
2. Dokumentacja biblioteki SDK urządzenia Emotiv EPOC+. 3. K. Drobotowicz, W. Szulfer, „Gra kulka w labiryncie sterowana myślami”,
projekt dyplomowy inżynierski, ETI, Politechnika Gdańska 2015. 4. S. Paszkiel, „Interfejsy mózg–komputer”, podręcznik akademicki, Politechnika
Opolska, 2014. 5. Puckette, Miller S., Miller S. Puckette Ucsd, and Theodore Apel. "Real-time
audio analysis tools for Pd and MSP." (1998). 6. McCartney, James. "Rethinking the computer music language:
SuperCollider." Computer Music Journal 26.4 (2002): 61-68. 7. Wang, Ge. The chuck audio programming language. a strongly-timed and on-
the-fly environ/mentality. Princeton University, 2008. 8. Dokumentacja techniczna języków syntezy obrazu: Nato.0+55+3d i vvvv.
Uwagi
28
Temat w języku polskim
Inteligentne zarządzanie energią w węźle WSN zasilanym energią pochodzącą z otoczenia w oparciu o analitykę predyktywną
Temat w języku angielskim Smart energy management in ultra low power energy harvesting WSN motes based on predictive analytics
Opiekun pracy dr inż. Stanisław Raczyński
Konsultant pracy —
Cel pracy Celem pracy jest opracowanie metody inteligentnego zarządzania energią w urządzeniu pozyskującym energię ze swojego otoczenia (eng. energy harvesting) pracujących jako węzły bezprzewodowej sieci czujnikowej WSN. Energia może być pozyskiwana z wykorzystaniem paneli fotowoltaicznych (światło), ogniw Peltiera/Seebecka (gradient cieplny), elementów piezoelektrycznych (drgania i ruch), turbin (wiatr, przepływ cieczy) i innych. W wielu przypadkach nieprzewidywalność i niekontrolowalność źródła energii zmusza projektanta urządzenia do jej gromadzenia i inteligentnego zarządzania jej wykorzystaniem: kiedy wybudzać urządzenie, kiedy realizować kosztowną energetycznie komunikację itd. W celu predykcji dostępności energii stosuje się metody uczenia maszynowego. Wybrana metoda powinna zostać zaimplementowana w tym projekcie.
Zadania 1. Badania wtórne: przegląd literatury. 2. Wybór komponentów urządzenia i projekt czujnika w
oparciu o istniejące komercyjne komponenty. 3. Zebranie danych pomiarowych i eksploracyjna ich analiza. 4. Model zużycia energii przez urządzenie z uwzględnieniem
wybranego protokołu komunikacji (ZigBee, EnOcean, Z-Wave, Bluetooth Mesh Profile itd.).
5. Wybór i implementacja metody predykcji dostępności energii.
6. Przeprowadzenie eksperymentów, zebranie danych eksperymentalnych.
7. Opracowanie wyników i przygotowanie dokumentacji projektowej.
Literatura 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.
Uwagi
29
Temat w języku polskim Aplikacja zdecentralizowana (ĐApp)
Temat w języku angielskim Decentralized application (ĐApp)
Opiekun pracy dr inż. Stanisław Raczyński
Konsultant pracy —
Cel pracy Idea aplikacji zdecentralizowanych (ang. ĐApp = decentralized application) powstała pod koniec 2016. roku w społeczności zdecentralizowanych kryptowalut (por. B ͈̎ itcoin). Đaplikacje buduje się na bazie inteligentnych kontraktów (ang. smart contracts), których idea z kolei pojawiła się niespełna rok wcześniej wraz z powstaniem kryptowaluty Ethereum [1,2]. Inteligentne kontrakty to kryptograficzne protokoły (programy), które wykonywane są przez sieć użytkowników kryptowaluty opartej o łańcuch bloków transakcji (ang. blockchain). Zapewnia to decentralizację przechowywania danych i wykonywania na nich programów. W efekcie kontrola nad aplikacją nie jest skupiona w jednych rękach, a rozproszona na obiektywną sieć bloków transakcji, a samej đaplikacji nie ma możliwości zatrzymania inaczej niż przez zatrzymanie całej sieci (por. kryptoanarchizm, libertarianizm, anarchokapitalizm).
Celem projektu będzie napisanie i uruchomienie prostej đaplikacji, takiej jak np.: ● zdecentralizowana loteria, w której całość wirtualnej kryptowaluty
pochodzącej z zakupu losów przeznaczana jest na wygrane (bez prowizji dla organizatora);
● prosty zdecentralizowany serwis mikrobloggingowy bez nadzoru nad treścią; crowdsource’ingowy system oceniania studenckich projektów.
Zadania 1. Analiza materiałów w zakresie: funkcja haszująca, łańcuch bloków traksakcji, kryptowaluta, smart contracts, proof-of-work, proof-of-stake, Bitcoin, Ethereum, GPGPU.
2. Uruchomienie prywatnego, testowego łańcucha bloków transakcji [4], w którym rozwijana będzie đaplikacja.
3. Uruchomienie đaplikacji „Hello world” [3]. 4. Przygotowanie i uruchomienie đaplikacji realizującej wybrane
zadaniu. 5. Przygotowanie raportu.
Literatura 1. TechCrunch. “Vapor No More: Ethereum Has Launched.” Aug 1, 2015. https://techcrunch.com/2015/08/01/vapor-no-more-ethereum-has-launched/
2. State of the ĐApps. http://dapps.ethercasts.com/ 3. https://www.ethereum.org/greeter 4. https://souptacular.gitbooks.io/ethereum-tutorials-and-tips-by-
hudson/content/private-chain.html
Uwagi
30
Temat w języku polskim
Układ do rejestracji dźwięku kaszlu i analizy uzyskanych wyników
Temat w języku angielskim A system for registration and analysis of cough
Opiekun pracy dr inż. Stefan Sieklicki
Konsultant pracy prof. dr hab. med. Janusz Siebert, dr inż. Stanisław Raczyński
Cel pracy Opracowanie układu do pomiaru dziwęku kaszlu i analizy pomierzonych sygnałów kaszlu
Zadania Budowa układu do rejestracji i analizy sygnałów wibroakustycznych których wyniki umożliwiają identyfikację zmian parametrów fizjologicznych.
Literatura Wibroakustyczny System Rejestracji Kaszlu MEPIM,M. Krajnik , M. Grabowski , yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BSL7-0039-0014 https://podyplomie.pl/medical-tribune/21523
Uwagi W pracy należy opracować system rejestracji i zmian wybranych parametrów kaszlu .
Temat w języku polskim
Układ do regulacji ilości tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznej.
Temat w języku angielskim A system for control of oxygen and carbon dioxide in the barometric chamber .
Opiekun pracy dr inż. Stefan Sieklicki
Konsultant pracy prof. dr hab. med. Janusz Siebert , dr inż. Piotr Kaczmarek PG ETI KSA
Cel pracy Opracowanie układu regulacji ilości tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznejo wartości %
Zadania 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.
Literatura www.ho.haslo.pl/article.php?id=602 www.echm.org/.../ECGP%20for%20HBO%20-%20May%202004%20-%20PL.pdf
Uwagi W pracy należy opracować system regulacji ilości tlenu i dwutlenku węgla w komorze barycznej.
31
Temat w języku polskim Układ do regulacji ciśnienia w komorze barycznej
Temat w języku angielskim A system for regulating the pressure in the chamber
Opiekun pracy dr inż. Stefan Sieklicki
Konsultant pracy prof. dr hab. med. Janusz Siebert , dr inż. Piotr Kaczmarek PG ETI KSA
Cel pracy Opracowanie układu generatora zmiennego ciśnienia w komorze barycznej .
Zadania Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Analiza parametrów istniejących urządzeń sterowania ciśnieniem w komorze barycznej 2. Opracować projektu i zbudowanie układu regulatora zmiennych ciśnień w pomieszczeniu zwanym komorą baryczną.
Literatura www.mpl.pl/, www.eduteka.pl/temat/Komora-baryczna www.ceneo.pl/regulator+cisnienia www.pneumat.com.pl , https://www.festo.com/cat/pl_pl
Uwagi W pracy należy opracować system programowalnego układu generatora zmiennych ciśnień w komorze barycznej
Temat pracy dyplomowej inżynierskiej
Projekt i budowa aparatu rejestrującego szmery oddechowe
Tytuł w j. angielskim Design and construction of the recording apparatus rales
Opiekun pracy dr inż. Stefan Sieklicki
Konsultant pracy Prof. Dr hab. Med. Janusz Siebert, Dr med. J. Drozdowski
Cel pracy Opracowanie systemu komputerowego mierzącego i pamiętającego następujące parametry : pomiar ciężaru, daty i czasu pracy, rejestracja pojazdu mierzonego itp.
Zadania do wykonania 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
Literatura Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce - LOGOPEDA 1(7)/2009
Uwagi
Dyplomant
32
Temat w języku polskim
Układ do rejestracji i analizy zmian parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej
Temat w języku angielskim A system for registration and analysis of changes of physiological parameters of persons staying in the hyperbaric or barometric chamber.
Opiekun pracy dr inż. Stefan Sieklicki
Konsultant pracy prof. dr hab. med. Janusz Siebert
Cel pracy Opracowanie sposobu rejestracji i analizy zmian parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej
Zadania 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 przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej
Literatura hiperbaria.wroc.pl , www.automatyka.siemens.pl/solutionandproducts_ia/11105.htm www.mpl.pl/, www.eduteka.pl/temat/Komora-baryczna
Uwagi W pracy należy opracować system rejestracji zmiany wybranych parametrów fizjologicznych w czasie użytkowania komór barycznych i uruchomić system analizy pozwalający na uzyskanie informacji o zmianach parametrów atmosfery w komorze. Działanie komory barycznej ma wpływ na poprawę parametrów fizjologicznych i warto przeprowadzić analizę zmian wskutek działania komory.