Automation 2009

1. Optymalizacja w zastosowaniu do planowania ruchu ściśle współpracujących robotów – dr inż. Wojciech Szynkiewicz, Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, dr inż. Jacek Błaszczyk, Naukowa i Akademicka Sieć Komputerowa NASK, prof. dr hab. Krzysztof Malinowski, Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, Naukowa i Akademicka Siec´ Komputerowa NASK

W artykule omówiono wykorzystanie zaawansowanych technik optymalizacji do rozwiązywania zadań planowania ścieżek ruchu dla ściśle współpracujących robotów. Zadanie planowania ścieżki jest formułowane jako problem minimalizacji warunkowej funkcjonału, a następnie jest sprowadzane do zadania programowania nieliniowego (NLP). Do numerycznego rozwiązania zadania NLP wykorzystuje się solwer IPOPT oparty na prymalno-dualnej metodzie punktu wewnętrznego dla zadań nieliniowych, będącej obecnie jedną z wiodących technik optymalizacji nieliniowej dla zadań wielkiej skali.

2. Nowe inicjatywy w robotyce zaawansowanej – prof. dr hab. inż. Andrzej Masłowski, Komitet Robotyki POLSPAR, Politechnika Warszawska, Instytut Automatyki i Robotyki, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

W referacie przedstawiono, w oparciu o prace International Advanced Robotics Programmme IARP, znaczące, światowe inicjatywy badawcze z zakresu robotyki zaawansowanej, ze szczególnym wyróżnieniem robotyki mobilnej i systemów robotowych, wspomagających człowieka w sytuacjach lub otoczeniu nieprzyjaznym, wymagającym lub niebezpiecznym. Omawiane projekty dotyczą takich obszarów zastosowań, jak: przestrzeń kosmiczna, akweny wodne i podwodne, energetyka jądrowa, rolnictwo, medycyna i opieka społeczna, budownictwo, systemy wytwarzania, pożarnictwo i ratownictwo, bezpieczeństwo i obronność. Prezentowane zaawansowane systemy robotowe to charakteryzujące się mobilnością, umiejętnością rozpoznawania i adaptacją do otoczenia, pracujące w w/w obszarach zastosowań zespoły robotów serwisowych, interwencyjnych i osobistych. Dokonana zostanie ogólna ocena strategicznej roli robotyki zaawansowanej i opartych na niej technologii w państwach stowarzyszonych w IARP.

3. Modelowanie przepływu krwi w tętnicach zasilających mózgowia – prof. dr hab. inż. Krzysztof M. Cieślicki, Instytut Automatyki i Robotyki PW

W artykule przedstawiono wyniki badań przepływów przez model tętnic zasilających mózg otrzymany na bazie preparatów anatomicznych Model odwzorowywał najbardziej typowe wymiary i kształt tętnic. Przedstawiono rozkłady ciśnień w 10 charakterystycznych punktach modelu oraz wartości natężenia przepływu w przedniej, środkowej i tylnej część mózgu. Badania prowadzono zarówno w warunkach odwzorowujących stan fizjologiczny, tj. przy pełnej drożności tętnic zasilających jak i w stanach patologicznych tj. przy jednostronnej lub obustronnej niedrożności układu tętnic szyjnych wewnętrznych i układu kręgowo-podstawnego. Wyniki porównano z rezultatami symulacji przepływu opartymi na liniowym i nieliniowym modelu elektrycznym.

4. Wykorzystanie technologii Web services do budowy rozproszonego systemu sterowania – dr hab. inż. Jerzy Zając, prof. PK, mgr inż. Grzegorz Chwajoł, Politechnika Krakowska

Współczesne technologie internetowe otwierają nowe możliwości w budowie otwartych, rekonfigurowalnych systemów sterowania. W pracy przedstawiono wybrane elementy wieloagentowego systemu sterowania AIM opracowanego w Politechnice Krakowskiej. Komunikacja pomiędzy rozproszonymi elementami systemu sterowania realizowana jest przy użyciu technologii Web services.

5. Agenty dostosowujące w wieloagentowym systemie sterowania na przykładzie centrum produkcyjnego TOR – dr hab. inż. Jerzy Zając, prof. PK, mgr inż. Adam Kmiecik, Politechnika Krakowska

W pracy przedstawiono koncepcję agenta dostosowującego integrującego informacyjnie warstwę logiczną wieloagentowego systemu sterowania z systemem rzeczywistym na przykładzie Centrum Produkcyjnego TOR, które znajduje się w laboratorium Zakładu Zautomatyzowanych Systemów Produkcyjnych Politechniki Krakowskiej. Przedstawiono sposób działania agenta dostosowującego oraz zaprezentowano przyjęty dla tego systemu podział czynności elementarnych na akcje złożone z zadań.

6. Sterowanie układem dynamicznym obróbki części osiowosymetrycznych o małej sztywności – doc. dr inż. Aleksandr Draczow, Państwowy Uniwersytet Techniczny w Togliatti, Rosja, doc. dr inż. Georgij Taranenko, Narodowy Uniwersytet Techniczny w Sewastopolu, Ukraina, prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, Politechnika Lubelska, dr hab. inż. Antoni Świć, prof. nazw.,Politechnika Lubelska, mgr inż. Witold Hałas, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie

Uzasadniono i sprawdzono dostrojenie układu dynamicznego umożliwiające zwiększenie dokładności i wydajności obróbki. Analizowany jest układ sterowania automatycznego procesami dynamicznymi układu technologicznego z obwodem (konturem) dodatkowym.

7. Sterowanie obróbką wibracyjną wałów długowymiarowych -doc. dr inż. Aleksandr Draczow, Państwowy Uniwersytet Techniczny w Togliatti, Rosja, doc. dr inż. Georgij Taranenko, Narodowy Uniwersytet Techniczny w Sewastopolu, Ukraina, prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, Politechnika Lubelska, dr hab. inż. Antoni Świć, prof. nazw.,Politechnika Lubelska, mgr inż. Witold Hałas, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie

W artykule analizowane są procesy dynamiczne przebiegające podczas obróbki wibracyjnej półfabrykatów o małej sztywności. Przedstawiono sposób sterowania parametrami technologicznymi umożliwiający identyfikację procesów relaksacji i uzyskanie odpowiednich parametrów geometrycznych półfabrykatu.

8. Sterowanie dokładnością obróbki elektrochemicznej wałów długowymiarowych – doc. dr inż. Aleksandr Draczow, Państwowy Uniwersytet Techniczny w Togliatti, Rosja, doc. dr inż. Georgij Taranenko, Narodowy Uniwersytet Techniczny w Sewastopolu, Ukraina, prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, Politechnika Lubelska, dr hab. inż. Antoni Świć, prof. nazw.,Politechnika Lubelska

Opisano system automatycznego sterowania procesem obróbki elektrochemicznej wałów o małej sztywności, minimalizujący poziom osiowych naprężeń szczątkowych w wyniku trawienia warstwy metalu kęsa (wlewka) o zmiennej grubości oraz zmniejszający odkształcenie kęsa (wlewka).

9. Układ neuronowy analizujący obrazy stereoskopowe w celu identyfikacji położenia pracownika wzgledem stref niebezpiecznych – dr inż. Andrzej Grabowski Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, prof. dr hab. Robert Kosiński, Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, dr inż. Marek Dźwiarek Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy

Nowoczesne systemy produkcji stają się coraz bardziej elastyczne, wobec czego wymagają również elastycznych systemów bezpieczeństwa, które można łatwo dostosować do różnych procesów technologicznych. Właściwości takie posiadają wizyjne systemy bezpieczeństwa (VBPD – Vision Based Protective Devices). W niniejszej pracy przedstawiamy układ sztucznych sieci neuronowych do identyfikacji sytuacji niebezpiecznych. Sekwencja obrazów z dwóch kamer jest przesyłana do komputera PC, a następnie jest analizowana przez układ komórkowych sieci neuronowych (CNN) zrealizowany programowo. Układ ten wykrywa obecność nowego obiektu pojawiającego się w polu bezpieczeństwa (PB) i określa jego położenie i prędkość względem ruchomych elementów maszyny (takich jak np. ramię robota przemysłowego). Eksperymenty przeprowadzone z wykorzystaniem obrazów syntetycznych (wygenerowanych za pomocą technik rzeczywistości wirtualnej) i rzeczywistych obrazów o niskich parametrach jakościowych (kamery internetowe) wskazują, że prezentowany system jest w stanie dokonać prawidłowej identyfikacji sytuacji niebezpiecznej podczas pracy w czasie rzeczywistym.

10. Zastosowanie technik programowania z ograniczeniami do planowania zadań w środowiskach wieloprojektowych – dr inż. Grzegorz Bocewicz, prof. dr hab. inż. Zbigniew Banaszak, mgr inż. Irena Bach Politechnika Koszalińska

Efektywne wykorzystanie zdolności produkcyjnych stanowi o konkurencyjności dysponującego nimi przedsiębiorstwa. W tym kontekście istotnego znaczenia nabierają badania związane z planowaniem zadań w przedsięwzięciach. Przedstawiony model referencyjny problemu decyzyjnego łączy oczekiwania użytkownika z możliwościami wykorzystania dostępnych zdolności realizacji przedsięwzięć. Z kolei jego specyfikacja, w terminach problemu spełniania ograniczeń, pozwala na ocenę alternatywnych wariantów przebiegu przedsięwzięć w systemach programowania z ograniczeniami.

11. Doskonalenie procesów produkcyjnych z wykorzystaniem narzędzi do komputerowej wizualizacji – dr hab. inż. Dariusz Plinta Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

Technologie informatyczne są współcześnie podstawowym narzędziem gromadzenia i wymiany informacji w przedsiębiorstwie. Coraz powszechniej w procesach zarządzania znajdują zastosowanie aplikacje do modelowania systemów produkcyjnych i przeprowadzania symulacji zachodzących w nich procesów. Artykuł przedstawia praktyczne przykłady zastosowania takich aplikacji.

12. Strategiczne zarządzanie zasobami ludzkimi w przedsiębiorstwach sektora msp w aspekcie wdrożenia innowacji – mgr inż. Eryk Szwarc, Politechnika Koszalińska dr inż. Justyna Patalas, Uniwersytet Zielonogórski prof. dr hab. inż. Krzysztof Szkatuła, Instytut Badań Systemowych PAN

Małe i średnie przedsiębiorstwa (MSP) chcąc być konkurencyjnymi na rynku powinny realizować projekty wdrożenia innowacji, które w pracy rozumiane są jako wdrożenie systemu klasy ERP. Ważnym aspektem realizacji takiego projektu w MSP są zasoby ludzkie przedsiębiorstwa. W tym kontekście podkreślono w artykule rolę strategicznego zarządzania zasobami ludzkimi. Prezentowany przykład ilustruje wykorzystanie metody AHP w podejmowaniu strategicznych decyzji personalnych w przedsiębiorstwie.

13. Wpływ projektowania 3D i symulacji komputerowych na budowę zautomatyzowanych linii obróbczych – dr inż. Jacek Domińczuk, Politechnika Lubelska

W artykule przedstawiono wykorzystanie metod projektowania 3D i metod wspomagających projektowanie w rozwoju nowoczesnych konstrukcji służących do zautomatyzowanego procesu obróbki i montażu. Przedstawiono przykłady wykorzystania modelowania przestrzennego do optymalizacji konstrukcji służącej poprawie bezpieczeństwa obsługi, poprawie funkcjonalności, skróceniu czasów realizacji procesów obróbki, poprawie niezawodności i redukcji kosztów wytwarzania. W artykule zamieszczono również schemat zarządzania projektem z uwzględnieniem podstawowych elementów komputerowego wspomagania projektowania.

14. Układy sterowania procesami obróbki z dodatkowymi pętlami sprzężenia zwrotnego od przedmiotu obrabianego i narzędzia – dr inż. Jerzy Kapcia, Politechnika Gdańska

W referacie przedstawiono próby zastosowania dodatkowych sprzężeń zwrotnych w układach sterowania maszyn na przykładzie pilarki oraz frezarki sterowanej numerycznie. Ideą wprowadzenia takich rozwiązań jest budowa układów sterowania i diagnostyki, które – w myśl zasady, iż: „lepiej zapobiegać uszkodzeniom niż potem je naprawiać” – korygują proces sterowania tak, aby nie dopuścić do uszkodzenia maszyny lub przedmiotu obrabianego.

15. Metoda określania współrzędnych końca ostrza i bezpośredniego pomiaru zużycia ostrza noża tokarskiego – mgr inż. Radosław Gościniak, Politechnika Warszawska

W artykule ukazano nową metodę pomiaru zużycia ostrza. Przedstawiono koncepcję nowej sondy bazującej na mostkach tensometrycznych, która umożliwia podczas jednego cyklu pomiarowego określenie współrzędnych i bezpośredni pomiar zużycia ostrza noża tokarskiego na tokarkach NC. Przedstawiono także wstępne wyniki badań.

16. Walidacja złożonych systemów automatyki i robotyki – prof. dr inż. Tadeusz Missala, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Walidacja systemu, to znaczy wykazanie, że system spełnia wymagania wynikające z warunków jego zastosowania jest istotnym krokiem przy dopuszczeniu systemu do eksploatacji. Przedstawiono metodykę oceny złożonego systemu zawarta w normach międzynarodowych oraz wymagania wynikające z problemów ergonomicznych, bezpieczeństwa i zabezpieczenia, w tym przed atakami terrorystycznymi.

17. Ryzyko naprawy obiektu – dr inż. Paweł Szczepański Instytut Systemów Mechatronicznych WAT

W pracy ryzyko pojmowane jest jako suma iloczynów prawdopodobieństw poszczególnych awarii przez koszt ich usunięcia. Zauważa się, że najważniejszym czynnikiem jego określenia jest uwzględnienie struktury obiektu – jego rozróżnialnych stanów niezawodnościowych.

18. Kryteria i wskaźniki innowacyjności w ewaluacji projektów inwestycyjnych „POIG” – mgr inż. Kazimierz Majdan, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

W krajach UE postępuje konwergencja systemów gospodarczych, głównie w wyniku podejmowania przedsięwzięć modernizacyjnych w przemyśle, wspieranych poprzez własne lub zamawiane badania stosowane i prace rozwojowe. Duży wpływ na produktywność i pozycję rynkową przedsiębiorstw przemysłowych mają inwestycje innowacyjne, prowadzone z wykorzystaniem kreatywności, wiedzy i doświadczenia pracowników, ale także przy znaczącym wsparciu z pomocy publicznej. Pokazano tu sekwencję wielokierunkowych i synergicznych działań, sprzyjających uzyskiwaniu dotacji z funduszy europejskich na inwestycje innowacyjne. Dotyczy to tworzenia, transferu i implementacji zaawansowanych technologii produktowych i procesowych, w tym automatyzacji, robotyzacji i monitorowania procesów technologicznych. Zaprezentowano systemowo powiązane działania przedsiębiorstwa, JBR i firmy doradczej, podejmowane już w fazie pomysłu i wstępnej koncepcji inwestycji w rozwiązania innowacyjne. W uzupełnieniu podano także sposób analitycznego zwymiarowania jakości procesu ewaluacji, dokonywanej według ustalonych w POIG kryteriów kwalifikacyjnych. Konsekwencją współpracy partnerskiej jest lepsza pozycja rankingowa wniosku projektowego. Sprzyja to również dalszej skutecznej realizacji zamierzonych rozwiązań, zakończonych wdrożeniem innowacyjnej technologii i adekwatnym rozliczeniem otrzymanej dotacji z POIG.

19. Foresight priorytetowych, innowacyjnych technologii na rzecz automatyki, robotyki i techniki pomiarowej – mgr Jan Piwiński, dr inż. Roman Szewczyk, prof. dr inż. Tadeusz Missala, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, prof. dr hab. inż. Janusz Kacprzyk, Polska Akademia Nauk, dr inż. Jan Tomasik, Politechnika Warszawska

Celem projektu „Foresight priorytetowych, innowacyjnych technologii na rzecz automatyki, robotyki i techniki pomiarowej” jest wskazanie priorytetowych, innowacyjnych technologii, ich scenariuszy oraz kierunków badań o znaczeniu strategicznym, których rozwój w następnych 20 latach będzie miał kluczowe znaczenie w zakresie automatyki, robotyki i techniki pomiarowej w Polsce. Realizacja projektu będzie ukierunkowana przede wszystkim na potrzeby krajowych przedsiębiorstw oraz sfery badawczo-rozwojowej. W referacie przedstawiono główne założenia projektu oraz unikatową metodykę realizacji projektów typu foresight opracowaną w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów.

20. Wektorowa archiwizacja danych wykorzystująca przyrostowe kopie bezpieczeństwa – dr inż. Marian Wrzesień, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Zaprezentowano implementację systemu wektorowej archiwizacji danych informatycznych generowanych w serwerach pracujących pod systemami operacyjnymi Windows. Jako miejsce docelowe archiwizowanych zasobów zastosowano serwer pracujący pod systemem operacyjnym Linux Fedora Core 9. System archiwizacji zapewnia transfer przyrostowych kopii bezpieczeństwa tworzonych codzienne w lokalnych serwerach aplikacji do serwera docelowego, w których jest stosowana metoda archiwizacji wektorowej transferowanych zasobów. Dla zapewnienia właściwej integracji systemów informatycznych pracujących w różnych platformach software-owych zastosowano oprogramowanie samba posadowione w serwerze Linux. Transfer pomiędzy serwerami oraz synchronizacja przeznaczonych do archiwizowania zasobów są sterowane z wykorzystaniem oprogramowania SyncBack, rsync, rsnapshot oraz cron. Podkreślono efekty wybranych metod archiwizacji minimalizującej czasy trwania transferów danych oraz minimalizujących przestrzeń mediów przeznaczonych do przechowywania zarchiwizowanych zasobów informatycznych.

21. Autonomiczny robot sześcionożny. rozwój konstrukcji i systemu sterowania – mgr inż. Dominik Belter, mgr inż. Krzysztof Walas, dr hab. inż. Piotr Skrzypczyński, Politechnika Poznańska

Roboty kroczące są interesujące tak ze względów poznawczych jak i praktycznych, z powodu ich unikalnych możliwości lokomocyjnych oraz potencjalnych zastosowań w misjach ratowniczych, poszukiwawczych i rozpoznawczych odbywających się w terenie niedostępnym dla robotów kołowych. W niniejszej pracy poruszono zagadnienia związane z projektowaniem maszyny kroczącej w kontekście rozwoju istniejącej konstrukcji robota Ragno. Przedstawiono spostrzeżenia związane z działaniem układu mechanicznego oraz systemu sterowania. Wskazano niedostatki poprzednich rozwiązań oraz zaprezentowano sposoby, które pozwoliły na ich wyeliminowanie w nowym robocie.

22. O kroczeniu dwunożnego antropomorficznego robota – typu DAR – prof. nzw. dr hab. inż. Krzysztof Jaworek, mgr inż. Marcin Głębocki, Politechnika Białostocka

W pracy opisano sposób wykonania, w warunkach krajowych, pierwszego dwunożnego antropomorficznego robota zwanego przez autorów pracy dwunożną maszyną – DAR – Zaprezentowana konstrukcja robota ma osiem stopni swobody i składa się z dwóch nóg wyposażonych w duże stopy i korpus. Pary kinematyczne maszyny – DAR napędzane są silnikami prądu stałego, o regulowanej mocy chwilowej (tak jak to jest w „siłownikach” mięśniowych nóg człowieka). Wzorce przebiegów mocy chwilowych, w trzech głównych „stawach” nóg rzeczywistej maszyny – DAR, „pobrano” z normalnego chodu człowieka, podczas kroczenia, w płaszczyźnie strzałkowej ruchu, po względnie płaskiej i utwardzonej powierzchni, w warunkach laboratoryjnych. Zastosowano liczbę Froude.a do zaprojektowania jej wymiarów geometrycznych, znalezienia podobieństwa dynamicznego między kroczeniem robota typu DAR a człowiekiem. Rzeczywista maszyna dwunożna typu DAR pod względem geometrycznym i masowym będzie e razy mniejsza od wielkości ciała człowieka, gdzie: e – liczba Eulera.

23. O zapasie bezpieczeństwa podczas kroczenia dwunożnego antropomorficznego robota typu DAR – prof. nzw. dr hab. inż. Krzysztof Jaworek, mgr inż. Marcin Głębocki, Politechnika Białostocka

W pracy opisano sposób regulacji prędkości robota typu DAR i wyznaczenie dla niego krytycznej prędkości kroczenia za pomocą (nigdzie dotychczas niepublikowanego) wskaźnika bezpieczeństwa chodu (ang. gait safety faktory – GSF). Wskaźnik GSF będzie wyznaczany w robocie DAR, w trybie on-line (tzn. na bieżąco) podczas kroczenia robota. W tym celu stosowana będzie metoda funkcji regresji – zwanej w metodach identyfikacji metodą MFR. W pracy podano równanie zmiennej zespolonej „kroczenia” robota typu DAR na płaszczyźnie Gaussa. „Kroczenie” robota DAR na płaszczyźnie Gaussa umożliwia wyznaczenie (w trybie on-line) wskaźnika bezpieczeństwa kroczenia i prędkość krytyczna chodu robota typu DAR, co zapobiegnie jego np. przewracania się podczas kroczenia w płaszczyźnie strzałkowej ruchu, po względnie płaskiej i utwardzonej powierzchni.

24. Autonomiczny robot studencki. wykorzystanie systemu LEGO Mindstorms NXT w konstrukcjach robotów mobilnych – dr inż. Michał Gnatowski, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Kacper Kulczycki, Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

W tekście została omówiona konstrukcja gąsienicowego robota mobilnego, stworzonego przez studentów, należących do Naukowego Koła Sztucznej Inteligencji przy Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. W opisie, szczególny nacisk położono na możliwości i ograniczenia, wynikające z zastosowania gotowego systemu konstrukcyjnego firmy LEGO, oraz dostępnego dla tej platformy oprogramowania open source.

25. Małogabarytowy robot mobilny do rozpoznania wewnątrz budynku – mgr inż. Łukasz Różycki, dr inż. Maciej Trojnacki, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Praca dotyczy małego robota mobilnego przeznaczonego do rozpoznania wewnątrz budynku. Zaprezentowano w niej przegląd istniejących rozwiązań robotów mobilnych o specyficznych układach jezdnych oraz rozwiązań hybrydowych. Opisano koncepcję robota oraz przebieg prac projektowych. Omówiono także najważniejsze problemy techniczne, konstrukcyjne oraz technologiczne, które wystąpiły podczas opracowywania modelu konstrukcji robota.

26. Modelowanie, programowanie i symulacja wspinania się robota mobilnego po schodach – dr inż. Maciej Trojnacki, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Praca dotyczy problematyki modelowania, programowania i symulacji ruchu małego robota mobilnego. W ramach niej opracowano model dynamiczny robota uwzględnia-jący sekwencję wspinania się po schodach. Na tej podstawie przygotowano oprogramowanie symulacyjne z zastosowaniem pakietu Matlab/Simulink. Dodatkowo zrealizowano animację ruchu robota przy użyciu przybornika Virtual Reality.

27. Symulacyjne i obiektowe badania mobilnego robota diagnostycznego spider – mgr inż. Zbigniew Borkowicz, mgr inż. Maciej Cader, mgr inż. Grzegorz Grzesiak, mgr inż. Grzegorz Kowalski, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, mgr inż. Jacek Ciechański, mgr inż. Konrad Rokicki, Paweł Wittels, Politechnika Warszawska

W pracy przedstawione zostały ostatnie etapy opracowania robota spider. Eksperymenty funkcjonalne były prowadzone zarówno we własnych laboratoriach, jak i bezpośrednio w obiektach przemysłowych charakteryzujących się różnymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi. Równocześnie opracowano wirtualny model platformy mobilnej, który został poddany badaniom symulacyjnym w środowiskach MATLAB i ADAMS. Wyniki badań posłużyły do usprawnienia konstrukcji robota znajdującego się w fazie wdrożeniowej.

28. Inteligencja obliczeniowa w zastosowaniu do kognitywnego nadzorowania systemu wielu robotów pracujących w sieci – mgr inż. Janusz Będkowski, mgr inż. Piotr Kowalski, prof. dr hab. inż. Andrzej Masłowski, Politechnika Warszawska

W niniejszym artykule zaprezentowano zastosowanie inteligencji obliczeniowej w do kongitywnego nadzorowania systemu wielu robotów pracujących w sieci. Został opisany kognitywny model człowieka nadzorcy. Koncepcja implementacji kognitywnego modelu człowieka-operatora została przedstawiona. Wykorzystanie algorytmów inteligencji obliczeniowej zostało opisane oraz implementacja metod klasyfikacji oraz regresji została przedstawiona. Zostało przedstawione opracowanie komponentów systemów z zastosowaniem zwiększającej wydajność architektury CUDA (Compute Unified Device Architecture).

29. Wielorobotowy system transportowy – dr inż. Michał Gnatowski, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

W artykule przedstawiono koncepcję zespołu wielorobotowego wykonującego zadanie transportowe w otoczeniu przemysłowym, na przykład w hali fabrycznej. Idea systemu polega na poruszaniu się grupy robotów po wcześniej zdefiniowanym, wspólnym grafie w ten sposób, że nie może wystąpić kolizja pomiędzy robotami, nie mogą się one zakleszczyć a droga robotów i czas realizacji zadania musi być optymalny dla całego zespołu. Ponadto prezentowany system jest systemem rozproszonym, z minimalną komunikacją pomiędzy agentami.

30. Wybrane problemy wizualizacji ruchu pojazdu podwodnego w symulatorze – dr inż. Józef Małecki, mgr inż. Marcin Szulc, Akademia Marynarki Wojennej

Proces precyzyjnego sterowania bezzałogowym pojazdem podwodnym wymaga od operatora stałego monitorowania jego położenia i ruchu. Prezentowany w referacie program symulacyjny zapewnia operatorowi na okręcie zobrazowanie pozycji i ruchu statku głębinowego względem okrętu-matki i względem dna akwenu oraz jego usytuowania i ruchu w toni morskiej. W referacie przedstawiono problem trójwymiarowego zobrazowania na ekranie komputerowym położenia zdalnie sterowanego statku głębinowego.

31. Struktura bloków sterujących ruchem pojazdów podwodnych w wieloagentowym systemie podwodnej inspekcji – dr inż. Piotr Szymak, Akademia Marynarki Wojennej

Zastosowanie zespołu autonomicznych pojazdów podwodnych dla potrzeb wykonywania wspólnego zadania podwodnej inspekcji stwarza potrzebę koordynacji działań poszczególnych pojazdów. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest system wieloagentowy. Wieloagentowy system podwodnej inspekcji składać się będzie z systemu decyzyjnego, generującego wektory zadanych stanów dla poszczególnych pojazdów podwodnych i bloków sterujących, przetwarzających wektory zadanych stanów w wektory wymuszeń systemów napędowych poszczególnych pojazdów dla osiągnięcia wspólnego celu. Niniejszy referat podejmuje problematykę doboru struktury bloków sterujących dla pojazdów podwodnych o różnej dynamice i różnej konfiguracji systemów napędowych.

32. Wpływ parametrów ewolucyjnych na działanie metody wyboru drogi bezzałogowego pojazdu podwodnego – mgr inż. Tomasz Leszczyński, Akademia Marynarki Wojennej

W pracy przedstawiony został sposób tworzenia funkcji oceny dla metody wyboru drogi. Do analizy wykorzystany został model matematyczny pojazdu podwodnego typu „Ukwiał”, dzięki któremu jest możliwość symulacyjnego sprawdzenia metody wyboru drogi. Metoda wyboru drogi tworzona jest z wykorzystaniem algorytmu genetycznego, czego główną konsekwencją jest to, że większość prac skupionych jest na funkcji oceny, a szczególnie na jej złożoności. Przedstawione zostały również pokrótce wyniki badań wpływu parametrów algorytmu genetycznego na metodę oraz kolejne wynikające z tego wnioski.

33. Zastosowanie metod przetwarzania obrazów w segmentacji danych pochodzących z dalmierza laserowego 3D – dr Barbara Siemiątkowska Politechnika Warszawska, mgr Arkadiusz Zychewicz, dr inż. Michał Gnatowski, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

W poniższej pracy zaprezentowana zostanie metoda tworzenia map semantycznych otoczenia robota mobilnego. Robot jest wyposażony w dalmierz laserowy, który umożliwia zbieranie trójwymiarowej informacji o środowisku. Dane są zapamiętywane jako kolorowy obraz. Proces segmentacji danych i tworzenia trójwymiarowej mapy otoczenia składa się z następujących etapów: wyodrębnienie obszarów jednorodnych, opisanie krawędzi i powierzchni obszarów, klasyfikacja, tworzenie grafu opisującego scenę. Przyjęto założenie, że klasyfikacja odbywa się na podstawie wprowadzonych wcześniej do bazy wiedzy zbioru reguł i dodatkowej informacji przechowywanej w etykietowanych grafach. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że segmentacja powierzchni 3D przy pomocy klasycznych metod przetwarzania obrazów, które są stosowane w widzeniu maszynowym umożliwia przeprowadzanie obliczeń w sposób efektywny. Proces tworzenia mapy semantycznej jest nadal opracowywany, ale wstępne wyniki są zadawalające.

34. Autonomiczny moduł pomiarowy – dr inż. Piotr Szulewski, Politechnika Warszawska

Powszechnie występująca tendencja związana z wykorzystywaniem w obszarze automatyki przemysłowej (do sterowania i nadzoru) systemów rozproszonych wymusza konstruowanie rozwiązań autonomicznych charakteryzujących się rozbudowanymi możliwościami komunikacyjnymi. Artykuł omawia koncepcję wykonania w technice mikroprocesorowej niewielkiego modułu pomiarowo-sterującego pozwalającego na dołączanie różnorakich elementów lub układów pomiarowych oraz wyposażonego w dedykowany interfejs sieciowy dla komunikowania się z urządzeniami zewnętrznymi.

35. Praktyczna stabilność oraz asymptotyczna stabilność stożkowych ułamkowych układów liniowych dyskretnych – prof. dr hab. inż. Tadeusz Kaczorek, Politechnika Białostocka

Podano nową koncepcję praktycznej stabilności oraz asymptotycznej stabilności stożkowych liniowych ułamkowych układów dyskretnych. Sformułowano i udowodniono warunki konieczne i wystarczające dla praktycznej stabilności oraz asymptotycznej stabilności stożkowych układów ułamkowych. Wykazano, że: 1) stożkowe układy ułamkowe są praktycznie stabilne wtedy i tylko wtedy, gdy odpowiadające im układy dodatnie są praktycznie stabilne, 2) dodatnie układy ułamkowe są praktycznie niestabilne jeżeli odpowiadające im standardowe dodatnie układy ułamkowe są asymptotycznie niestabilne. Sformułowano również proste warunki na stabilność asymptotyczną. Rozważania zostały zobrazowane przykładami numerycznymi.

36. Odporna stabilność ciągłych układów ułamkowego rzędu współmiernego o funkcji charakterystycznej zależnej liniowo od niepewnych parametrów – prof. dr hab. inż. Mikołaj Busłowicz, Politechnika Białostocka, mgr inż. Tomasz Kalinowski, Studium Doktoranckie, Politechnika Białostocka

Rozpatrzono problem odpornej stabilności liniowego ciągłego układu ułamkowego rzędu współmiernego, którego funkcja charakterystyczna zależy liniowo od niepewnych parametrów. Pokazano, że do badania odpornej stabilności takich układów można stosować twierdzenie krawędziowe, znane z teorii odpornej stabilności rodzin wielomianów charakterystycznych naturalnego stopnia. Podano komputerową metodą służącą do sprawdzania warunków tego twierdzenia. Rozważania zilustrowano przykładem.

37. Projektowanie regulatora ułamkowego rzędu dla określonej klasy obiektów z opóźnieniem – prof. dr hab. inż. Mikołaj Busłowicz, Politechnika Białostocka, mgr inż. Tomasz Nartowicz, Studium Doktoranckie, Politechnika Białostocka

Rozpatrzono problem projektowania regulatora ułamkowego rzędu zapewniającego zadany zapas stabilności układu regulacji z obiektem inercyjnym pierwszego rzędu z całkowaniem i opóźnieniem. Proponowana metoda projektowania bazuje na zastosowaniu idealnej transmitancji Bodego jako wzorca dla układu otwartego z regulatorem. Podano komputerową metodę syntezy regulatora ułamkowego rzędu. Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym i wynikami badań symulacyjnych.

38. Stabilizacja układów inercyjnych ułamkowego rzędu z opóźnieniem za pomocą ułamkowego regulatora PID – dr inż. Andrzej Ruszewski, Politechnika Białostocka

W pracy rozpatrzono problem stabilności układów regulacji automatycznej złożonych z regulatora PID ułamkowego rzędu oraz obiektu inercyjnego ułamkowego rzędu z opóźnieniem. Wykorzystując klasyczną metodę podziału D podano proste analityczno-komputerowe metody wyznaczania obszarów stabilności na płaszczyźnie parametrów rozpatrywanego regulatora. Zaproponowane metody zastosowano także do wyznaczania obszarów stabilności dla zadanych zapasów modułu i fazy.

39. Wyjściowa osiągalność i wyjściowa sterowalność dodatnich układów dyskretnych ułamkowego rzędu – dr inż. Rafał Kociszewski, Politechnika Białostocka

W pracy rozpatrzono problem wyjściowej osiągalności oraz wyjściowej sterowalności dodatnich dyskretnych układów ułamkowego rzędu. Sformułowano warunki konieczne i wystarczające wyjściowej osiągalności oraz wyjściowej sterowalności (w tym wyjściowej sterowalności do zera). Podano wzory do wyznaczania nieujemnych sterowań, które przeprowadzają wektor wyjścia rozpatrywanych układów z zerowego i niezerowego stanu początkowego do nieujemnego wektora końcowego. Rozważania zilustrowano przykładami liczbowymi.

40. Stabilność modeli liniowych układów ciągło-dyskretnych – prof. dr hab. inż. Mikołaj Busłowicz, Politechnika Białostocka

Rozpatrzono problem badania asymptotycznej stabilności liniowych układów dynamicznych ciągło-dyskretnych. Podano komputerowe metody badania asymptotycznej stabilności modelu Fornasiniego-Marchesiniego oraz modelu Roessera. Zaproponowane metody mogą być stosowane do badania asymptotycznej stabilności innych znanych modeli układów ciągło-dyskretnych. Rozważania zilustrowano przykładami liczbowymi.

41. Odporna stabilność układów ciągło-dyskretnych o funkcji charakterystycznej zależnej liniowo od jednego niepewnego parametru – prof. dr hab. inż. Mikołaj Busłowicz, Politechnika Białostocka, mgr inż. Michał Sokólski, Studium Doktoranckie, Politechnika Białostocka

Rozpatrzono problem badania odpornej stabilności liniowego układu hybrydowego ciągło-dyskretnego, którego wielomian charakterystyczny zależy liniowo od jednego niepewnego parametru. Wielomian ten można przedstawić w postaci wypukłej kombinacji dwóch wielomianów dwóch zmiennych niezależnych. Podano częstotliwościowe metody badania odpornej stabilności takiej kombinacji. Bazują one na warunku wykluczenia zera znanym z teorii odpornej stabilności rodzin wielomianów jednej zmiennej. Rozważania zilustrowano przykładem.

42. Wyznaczanie realizacji dodatniej liniowego układu hybrydowego typu SISO w postaci drugiego modelu Fornasiniego-Marchesiniego – mgr inż. Łukasz Sajewski, Politechnika Białostocka

Sformułowano problem realizacji dla hybrydowych dodatnich układów liniowych o jednym wejściu i jednym wyjściu (SISO), w postaci drugiego modelu Fornasiniego-Marchesiniego. Zaproponowano metodę wyznaczania realizacji dodatniej dla danej transmitancji właściwej w oparciu o schemat zmiennych stanu. Podano warunki wystarczające na istnienie realizacji dodatniej dla danej transmitancji właściwej. Sformułowano również procedurę wyznaczania realizacji dodatniej, którą zilustrowano przykładem numerycznym.

43. Względna punktowa zupełność dodatnich układów ciągło-dyskretnych – dr inż. Wojciech Trzasko, Politechnika Białostocka

W pracy sformułowano definicje oraz podano warunki konieczne i wystarczające punktowej zupełności oraz względnej punktowej zupełności dodatnich liniowych dwuwymiarowych układów ciągło-dyskretnych. Podano też metodę wyznaczania nieujemnych warunków brzegowych, dla których trajektoria stanu układu względnie punktowo zupełnego przechodzi przez dowolny zadany nieujemny stan końcowy. Rozważania zilustrowano przykładem.

44. Dobór parametrów systemów rozmytych przy użyciu algorytmów immunologicznych – dr inż. Bogumiła Mrozek, Politechnika Krakowska

Systemy rozmyte są często stosowane w układach identyfikacji i sterowania, w zagadnieniach dotyczących diagnostyki i klasyfikacji oraz w systemach ekspertowych. Systemy rozmyte typu Sugeno można konstruować metodami adaptacyjnymi na bazie danych liczbowych (pomiarowych) wejście/wyjście systemu. Parametry systemów rozmytych dobiera się z wykorzystaniem algorytmów klasteryzacji oraz algorytmów stosowanych do zadań optymalizacji. Algorytmy immunologiczne odwzorowują procesy adaptacji i zróżnicowane możliwości działania naturalnego systemu immunologicznego. Selekcja klonalna i selekcja negatywna są procesami naturalnego systemu immunologicznego, które najczęściej są odwzorowywane w algorytmach. Algorytm selekcji klonalnej jest stosowany w zadaniach optymalizacji i jest też używany między innymi w zagadnieniach eksploracji danych, klasyfikacji i klasteryzacji. Opisano implementację algorytmu selekcji klonalnej CLONAG, która istnieje w dwóch wersjach – tj. dla zagadnień klasteryzacji oraz dla rozwiązywania zadań optymalizacji. Przedstawiono wnioski z wykonanych testów symulacyjnych porównania algorytmów klasteryzacji dostępnych w Fuzzy Logic Toolbox i algorytmu selekcji klonalnej w zastosowaniu do zagadnień klasteryzacji.

45. Wielowymiarowe grafy skierowane oddziaływań i ich zastosowanie w analizie układów dodatnich – dr inż. Konrad Andrzej Markowski, Politechnika Warszawska

W pracy pokazano podstawy klasycznej teorii grafów. Wprowadzono podstawowe definicje oraz omówiono podstawowe właściwości. Zaprezentowano jednowymia-rowe grafy skierowane oddziaływań oraz pokazano uogólnienie tych grafów na wielowymiarowe grafy skierowane oddziaływań. Następnie pokazano sposób powiązania wielowymiarowych grafów skierowanych oddziaływań z układami jedno- i wielowymiarowymi.

46. Algorytm wyznaczania realizacji dodatniej układów dwuwymiarowych z opóźnieniami – dr inż. Konrad Andrzej Markowski, Politechnika Warszawska

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania realizacji dodatniej układu dwuwymiarowego z opóźnieniami opisanego za pomocą modelu ogólnego. Do wyznaczania realizacji użyto teorii wielowymiarowych grafów skierowanych oddziaływań. Zaproponowaną metodę zilustrowano prostymi przykładami numerycznym

47. Regulatory predykcyjne z założoną trajektorią przyrostów sterowania i uwzględnianiem ograniczeń nałożonych na wyjścia obiektu regulacji – dr inż. Piotr Marusak, Politechnika Warszawska

W artykule przedstawiono metody uwzględniania ograniczeń nałożonych na wartości wyjść obiektu regulacji w algorytmach predykcyjnych z trajektorią przyszłych przyrostów sterowania opisaną pewną z góry założoną funkcją. Rozważono przy tym zarówno numeryczne, jak i analityczne wersje algorytmów. Zaproponowane mechanizmy uwzględniania ograniczeń nałożonych na wyjścia obiektu regulacji są stosunkowo proste a w sprzyjających okolicznościach, umożliwiają uwzględnianie tych ograniczeń na całym horyzoncie predykcji, także w przypadku algorytmów w wersji analitycznej.

48. Analityczny nieliniowy algorytm regulacji predykcyjnej z modelami neuronowymi – dr inż. Maciej Ławryńczuk, Politechnika Warszawska

W pracy przedstawiono nieliniowy algorytm regulacji predykcyjnej wykorzystujący modele neuronowe typu perceptronowego MLP (ang. Multi Layer Perceptron). Model neuronowy jest linearyzowany w otoczeniu aktualnego punktu pracy. Aktualna wartość sygnału sterującego wyznaczana jest w sposób analityczny, bez potrzeby optymalizacji. Uzyskane rozwiązanie jest rzutowane na zbiór ograniczeń wartości i szybkości zmian sygnału sterującego. Algorytm jest efektywny obliczeniowo, wymaga jedynie cyklicznej dekompozycji macierzy i rozwiązania równań liniowych. Algorytm charakteryzuje się dużą dokładnością regulacji, porównywalną z algorytmami wymagającymi bieżącej nieliniowej optymalizacji.

49. Eksperymenty in vivo systemu robota chirurgicznego Robin Heart – raport z przygotowań – dr Zbigniew Nawrat, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Prezentowana praca przedstawia aktualne prace prowadzone w zabrzańskim zespole związane z projektem robota chirurgicznego Robin Heart oraz mechatronicznych narzędzi chirurgicznych Robin Heart Uni System. Projekt wkracza w fazę eksperymentu na zwierzętach. W styczniu 2009 r. planowane jest wykonanie trzech eksperymentalnych operacji na świniach: usunięcia woreczka żółciowego, TECAB – operacja pomostowania naczyń wieńcowych na bijącym sercu oraz operacja naprawcza zastawki mitralnej. Eksperymenty mają wskazań konstruktorom obszar niezbędnych zmian które będą wprowadzone do opracowywanych urządzeń przed opracowaniem technologii produkcji seryjnej i wdrożeniem klinicznym.

50. Nowe mechatroniczne narzędzia chirurgiczne Robin Heart uni system -dr Zbigniew Nawrat, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze, dr inż. Paweł Kostka, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze, Politechnika Śląska w Gliwicach, mgr inż. Wojciech Dybka, mgr Wojciech Sadowski, mgr inż. Kamil Rohr, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze

Współczesna medycyna rozwija się w znacznej mierze dzięki zastosowaniu najnowszych osiągnięć nauk ścisłych, wdrażaniu nowych metod, technik i technologii. Artykuł stanowi próbę przeglądu kierunków rozwoju narzędzi stosowanych w chirurgii małoinwazyjnej ze specjalnym uwzględnieniem najnowszych doświadczeń własnych – projektu Robin Heart Uni Tools.

51. Robot typu SCARA o otwartej architekturze sprzętowo-programowej – mgr inż. M. Pabel, mgr inż. M. Prokopiak, P.P.H. WObit, Poznań, dr hab. inż. P. Skrzypczyński Politechnika Poznańska

W niniejszej pracy przedstawiono konstrukcję i oprogramowanie niewielkiego robota manipulacyjnego typu SCARA charakteryzującego się otwartością architektury sprzętowo.programowej oraz niewielkimi kosztami budowy. Robot ten, wyposażony w szeroką gamę interfejsów komunikacyjnych oraz graficzne, przyjazne dla użytkownika środowisko programowania przeznaczony jest głównie do celów edukacyjnych, lecz może być także użyty do realizacji prostych prac w przemyśle, zastępując nieporównywalnie droższe roboty w układzie SCARA dostępne obecnie na rynku.

52. Parametryczna konfiguracja sterownika R-J3iB robota FANUC do pracy w trybie master w sieci PROFIBUS DP – mgr inż. Andrzej Nierychlok, dr hab. inż. Gabriel Kost, prof. Pol. Śl., Politechnika Śląska w Gliwicach

Artykuł przedstawia konfigurację sieci PROFIBUS DP w systemie produkcyjnym. Rozwiązanie standardowe, w którym urządzenie master obsługiwane jest za pomocą sterownika PLC zastąpiono rozwiązaniem alternatywnym firmy FANUC, w którym sterownik robota pełni rolę urządzenia master. Rozwiązanie takie stosowane rzadko, charakterystyczne dla małych struktur sieciowych sprawia sporo trudności w zakresie konfiguracji sterownika robota-mastera. Przykładowe rozwiązanie tego typu przedstawiono w pracy.

53. Komputerowy system sterowania proporcjonalnego zrobotyzowanymi kamerami SONY w nowoczesnych systemach mobilnego studia nagrań telewizyjnych – mgr inż. Daniel Reclik, dr hab. inż. Gabriel Kost, Prof. nzw w Pol. Śl., Politechnika Śląska w Gliwicach, mgr inż. Katarzyna Bałdys, Uniwersytet Śląski, mgr Stefan Falkiewicz, TVP Szczecin

W niniejszym artykule opisano, zrealizowany przy współpracy Politechniki Śląskiej i Studia Filmowego S&F, system mobilnego studia realizacji nagrań telewizyjnych. Podstawową cechą utworzonego systemu jest możliwość zdalnego sterowania ruchem zrobotyzowanych kamer SONY w technice proporcjonalnej. System w oparciu o aplikację komputerową pozwala na jednoczesne sterowanie 4 kamerami za pomocą 4-osiowych joysticków komputerowych. W pracy opisano również zaawansowane środki przetwarzania i rejestrowania obrazów cyfrowych, które zostały zastosowane w opracowanym systemie, a były niezbędne do realizacji transmisji telewizyjnych zarówno tradycyjnych jak i drogą telewizji internetowej.

54. Model koordynacji trajektorii efektorów dwóch manipulatorów kartezjańskich z uwzględnieniem dynamiki układów napędowych – dr inż. Adam Słota, Politechnika Krakowska

W pracy przedstawiono model dwóch manipulatorów kartezjańskich płaskich obejmujący dynamikę układów napędowych elektrycznych z silnikami prądu stałego. Przedstawiono przyjęte założenia upraszczające. Do generowania wartości zadanych położenia wykorzystano algorytm koordynacji trajektorii z proporcjonalno-całkującą korekcją zaprogramowanego ruchu prostoliniowego do położenia docelowego. Dla wybranych parametrów modelu przeprowadzono symulacje i przedstawiono wyniki.

55. Systemy mechatroniczne w rehabilitacji ruchowej – mgr inż. Wojciech J. Klimasara, mgr inż. Andrzej Bratek, mgr inż. Marek Pachuta, mgr inż. Zbigniew Pilat, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Referat dotyczy systemów mechatronicznych do wspomagania rehabilitacji ruchowej pacjentów po przebytych udarach mózgu lub schorzeniach ortopedycznych, które zostały opracowane w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów. Opisano dwa systemy: RENUS.1 do rehabilitacji kończyn górnych oraz RENUS.2 do rehabilitacji kończyn dolnych. Oba systemy są wynikiem realizacji zadań badawczych w projekcie PW.004/ITE/02/2004, objętym Programem Wieloletnim PW.004, koordynowanym przez Instytut Technologii Eksploatacji PIB w Radomiu.

56. Zastosowanie sieci neuronowej do wspomagania projektowania wstępnego statku – dr Maria Meler-Kapcia, Politechnika Gdańska W referacie zaprezentowano strukturę oraz algorytm uczenia sieci neuronowej ze wsteczną propagacją błędów do wspomagania projektowania wstępnego dla doboru mocy silnika głównego statku na podstawie jego parametrów ogólnych. Algorytm zaimplementowany został w języku Visual Basic w systemie Access i może być zastosowany dla dowolnej liczby parametrów, którymi mogą być pola bazy danych statków zbudowanych. Uzyskane wyniki mogą służyć do weryfikacji projektu wstępnego, w którym nie wykorzystuje się podobieństwa statków.

57. Analiza możliwości zastosowania środowiska SciLab do wspomagania projektowania podsystemów energetycznych statków – dr hab. inż. Ryszard Arendt, mgr inż. Andrzej Kopczyński, Politechnika Gdańska W artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania środowiska symulacyjnego Scilab, modeli matematycznych oraz badań symulacyjnych przy projektowaniu podsystemów energetycznych statku. Zredagowano przykładową strukturę zawierającą model wysokoprężnego silnika oraz model śruby okrętowej. Przedstawione procedury oraz modele matematyczne zostaną włączone do systemu ekspertowego wspomagającego projektowanie statków.

58. Programowanie w języku ST sterownika SMC LUMEL dla minisystemu rozproszonego – mgr inż. Dariusz Rzońca, mgr inż. Jan Sadolewski, dr inż. Andrzej Stec, dr hab. inż. Zbigniew Świder, dr inż. Bartosz Trybus, prof. dr hab. inż. Leszek Trybus, Politechnika Rzeszowska Przedstawiono sposób programowania w języku ST minisystemu kontrolno-pomiarowego złożonego ze sterownika SMC LUMEL, rozproszonych modułów wejścia/wyjścia oraz nadrzędnego komputera PC, za pomocą pakietu inżynierskiego CPDev. Do komunikacji służy protokół Modbus. Składnikami pakietu CPDev są kompilator, symulator i konfigurator zasobów sprzętowych. Przykład projektowy dotyczy sterowania prostą instalacją c.o.

59. Polski kompilator oraz sterowniki programowane za pomocą języka IL normy IEC 61131-3 – mgr inż. Jan Sadolewski, Ewelina Szmyd, Politechnika Rzeszowska W pracy przedstawiono prototypowy kompilator języka IL (Instruction List) normy IEC 61131-3. Kompilator jest składnikiem pakietu CPDev opracowywanym w Politechnice Rzeszowskiej. Omówiono jego budowę i metody interpretacji kodu IL do postaci drzew wyrażeń używanych przez kompilator języka ST zawarty w CPDev. Wynikiem kompilacji jest binarny kod pośredni interpretowany przez dedykowane maszyny wirtualne pracujące na sterownikach opartych o różne procesory (AVR, ARM, MCS51) oraz komputerach PC.

60. Oprogramowanie i wizualizacja pracy stanowiska MPS w oparciu o systemy firmy B&R – dr inż. Grzegorz Wszołek, Mgr inż. Paweł Zwoliński, Politechnika Śląska Artykuł opisuje przykład praktycznego zastosowania rozproszonego systemu sterowania w Modułowym Systemie Produkcyjnym firmy FESTO, który znajduje się w Laboratorium Automatyki Mechatroniki i CIM na Wydziale Mechanicznym Technologicznym Politechniki Śląskiej. Zawiera on najważniejsze informacje wiążące się z wdrożeniem i konfigurowaniem nowego typu rozwiązania opartego o sieć CAN. Poza tymi aspektami opisano wykonany interfejs HMI (człowiek.maszyna), który jest całkowitą nowością w systemie sterowania stanowiskiem MPS. Rozwiązanie tego typu daje możliwość interakcji z urządzeniem w czasie rzeczywistym z poziomu aktywnego wyświetlacza dotykowego. Okno wizualizacji udostępnione w interfejsie sygnalizuje wszystkie aktualne zdarzenia, jakie mają miejsce w modelu rzeczywistym, w formie obrazu klatkowego i komunikatów

61. Budowa regułowego modelu systemu sterowania samolotem TS-11 Iskra – dr inż. Piotr Golański, pilot mgr inż. Henryk Szkudlarz, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych W artykule przedstawiono metodę tworzenia modelu sterowania samolotem przez pilota. W pracy skupiono się na realizacji procedury startu. W tym celu wykorzystano instrukcje wykonywania lotu oraz wiedzę pilota. Na zakończenie przedstawiono postać regułowego modelu systemu sterowania samolotem oraz wyniki przeprowadzonych symulacji.

62. Badania eksperymentalne modulatora optycznego – dr inż. Izabela Krzysztofik, mgr inż. Adam Rozenau, Politechnika Świętokrzyska W pracy zaprezentowano nowy wzór modulatora optycznego stosowanego w głowicach samonaprowadzających się pocisków rakietowych. Przedstawiono wyniki pomiarów uzyskane z badań eksperymentalnych oraz wypływające z nich wnioski i uwagi końcowe.

63. Koncepcja konstrukcji układu do lokalizacji położenia kątowego linii przesyłowej wysokiego napięcia w obiektach latających – dr inż. Janusz Tuśnio, Politechnika Świętokrzyska Tematem opracowania jest konstrukcja układu określającego położenie względem obiektu latającego napowietrznej elektroenergetycznej linii przesyłowej wysokiego lub średniego napięcia. Przedstawiono sygnały emitowane przez taką linię z uwzględnieniem towarzyszących im zakłóceń oraz koncepcję układu wykrywającego i lokalizującego położenie rozpatrywanej linii. Omówiono różne warianty konstrukcji poszczególnych bloków funkcjonalnych urządzenia, wskazano też niedogodności i zalety opcjonalnych rozwiązań. Rozpatrywany układ może być częścią urządzenia służącego ochronie obiektu latającego przed kolizją z linią przesyłową lub też naprowadzeniu na nią środka napadu powietrznego.

64. Układ naprowadzania i sterowania bomb lotniczych – dr inż. Robert Głębocki, Politechnika Warszawska

W pracy przedstawiono niektóre rezultaty prac badawczych prowadzonych nad naprowadzaniem bomb lotniczych. Autorzy zaprezentowali propozycję zastosowania systemu sterowania gazodynamicznego z algorytmami naprowadzania bazującymi na przewidywanych trajektoriach wzorcowych. Przedstawione wyniki prac opierają się na badaniach symulacyjnych.

65. Systemy sterowania lotem bomb i pocisków inteligentnych – dr inż. Robert Głębocki, Politechnika Warszawska, dr hab. inż. prof. nzw. Ryszard Vogt, Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych

W referacie przedstawiono wybrane zagadnienia z zakresu systemów sterowania stosowanych w inteligentnych bombach lotniczych i pociskach. Autorzy przedstawili najistotniejsze zagadnienia związane z jednokanałowym sterowaniem gazodynamicznym i aerodynamicznym w zastosowaniu do inteligentnych bomb i pocisków.

66. Regulator kotła stałopalnego – mgr inż. Maciej Szumski, Politechnika Warszawska

Referat zawiera krótki opis procesów spalania w kotle retortowym spalającym węgiel kamienny, wykonane badania kotłów oraz realizację regulatora procesu spalania. Celem pracy jest opracowanie algorytmów ekologicznego i ekonomicznego spalania węgla w kotłach retortowych. Przedstawiono realizację algorytmu Fuzzy Logic opartego na charakterystyce statycznej kotła.

67. Synteza metodą Grafpol sekwencyjnych algorytmów sterowania – mgr inż. Łukasz Dworzak, mgr inż. Sergiusz Ciskowski, prof. dr hab. inż. Tadeusz Mikulczyński, dr inż. Marian Bogdan, Politechnika Wrocławska

Opisany w normie IEC 1131-3 język SFC (Sequential Function Chart) programowania sterowników PLC, mimo upływu kilkunastu lat od momentu zdefiniowania, nie doczekał się, jak pierwotnie można było oczekiwać, szerokiego zastosowania. Ponadto nawet dziś można się posługiwać jego odpowiednikami jedynie w produktach zaledwie kilku producentów sterowników. Powszechnie stosowanym językiem jest natomiast, wywodzący się jeszcze z języka schematów stykowo-przekaźnikowych, język LD (Ladder Diagram). Oprócz niepodważalnej zalety, jaką są niewielkie wymagania sprzętowe związane z zajmowanym obszarem pamięci, język ten charakteryzuje cykliczne przetwarzanie programu użytkownika w sterowniku. To z kolei utrudnia jego stosowanie i wymusza konieczność użycia pamięci. Opracowane dotychczas metody określania postaci tych pamięci oraz miejsc ich zastosowania w algorytmach sterowania nie w pełni spełniły wymagania branży. W związku z tym postanowiono jeszcze raz przyjrzeć się problematyce pamięci wykorzystywanych w języku LD. Celem prowadzonych prac było stworzenie sposobu szybkiego i jednoznacznego określania postaci pamięci oraz miejsc ich użycia w algorytmie sterowania procedur sekwencyjnych.

68. Algorytmy sterowania napędem elektrohydraulicznym przy pomocy wahadłowego dżojstika dotykowego z cieczą MR w układzie z siłowym sprzężeniem zwrotnym – dr inż. Piotr Gawłowicz, mgr Marcin Chciuk, mgr inż. Paweł Bachman, Uniwersytet Zielonogórski

W artykule opisano układ sterowania serwonapędu elektrohydraulicznego z dodatkowym siłowym sprzężeniem zwrotnym. Przedstawiono budowę i zasadę działania hamulca z cieczą magnetoreologiczną i zależność momentu hamującego od prądu. Końcowa część artykułu zawiera wyniki badań doświadczalnych procesu sterowania serwonapędem elektrohydraulicznym za pomocą dżojstika dotykowego z cieczą magnetoreologiczną przy pomocy dwóch różnych algorytmów sterowania.

69. Robot sterowany trzyosiowym dżojstikiem dotykowym z cieczą magnetoreologiczną – dr inż. Piotr Gawłowicz, mgr Marcin Chciuk, mgr inż. Paweł Bachman, Uniwersytet Zielonogórski

W artykule przedstawiono konstrukcję wieloosiowego dżojstika dotykowego, badania obrotowych hamulców z cieczą magnetoreologiczną oraz opis układu sterowania oraz budowę wykorzystywanego do badań robota. Zakończenie artykułu zawiera wyniki badań.

70. Aktywne sterowanie drganiami belki z piezoelementami przy pomocy regulatora LQR – prof. dr hab. inż. Zdzisław Gosiewski, mgr inż. Andrzej Piotr Koszewnik, Politechnika Białostocka

W referacie zostanie przedstawiony aktywny układ tłumienia drgań w zastosowaniu do belki wspornikowej z przyklejonymi w quasi-optymalnym położeniu piezoelementami. Uzyskany w procesie identyfikacji i zredukowany model matematyczny obiektu posłużył do zweryfikowania wcześniej otrzymanych wartości pierwszych czterech częstotliwości drgań własnych belki jak również do zaprojektowania odpowiedniego regulatora LQR. W następnym etapie badań wybrane prawo sterowania zostało przebadane symulacyjnie oraz eksperymentalnie. Zarejestrowane przebiegi czasowe i częstotliwościowe zarówno z badań symulacyjnych jak i badawczych wykazały, że zaprojektowany i zbudowany układ silnie tłumi drgania belki konsolowej.

71. Sterowanie optymalne łożyskami magnetycznymi dla wysokoobrotowego zasobnika energii kinetycznej – dr inż. Arkadiusz Mystkowski, prof. dr hab. inż. Zdzisław Gosiewski, Politechnika Białostocka

W pracy przedstawiono wyniki badań układu sterowania łożyskami magnetycznymi dla zasobnika energii kinetycznej z wykorzystaniem regulatora MU. Zalety łożyskowania magnetycznego zostały wykorzystane w wysokoobrotowej maszynie wirnikowej. Zaprezentowano proces projektowania regulatora odpornego obejmujący modelowanie niepewności obiektu sterowania, uwzględnienie nieliniowości, dobór optymalnych funkcji wagowych oraz redukcję rzędu modelu regulatora. Zaprojektowano regulator odporny, dla którego kryterium optymalizacji opisuje norma – Wyznaczono model wirnika metodą elementów skończonych. Przeprowadzono analizę modalną modelu wirnika oraz analizę jego prędkości krytycznych. Wykonano badania symulacyjne zaprojektowanych praw sterowania dla szerokiego zakresu prędkości obrotowych wirnika. Głównym celem artykułu były badania eksperymentalne układu łożysk magnetycznych dla zasobnika energii kinetycznej. W tym celu zbudowano stanowisko laboratoryjne umożliwiające badania dynamiki zawieszenia magnetycznego wirnika w zakresie prędkości obrotowej do 24 000 obr/min. Zaprojektowane prawa regulacji zostały zaimplementowane i zweryfikowane eksperymentalnie. Badania eksperymentalne wykazały, że zamknięty układ sterowania jest stabilny i zapewnia odpowiednią sztywność łożyskowanego wirnika oraz cechuje się niewrażliwością na zmiany obiektu oraz wymuszenia wewnętrzne i zewnętrzne.

72. Pomiary nacisków w ośrodkach rozdrobnionych – prof. dr hab. inż. Tadeusz Mikulczyński, dr inż. Stanisław Fita, mgr inż. Sergiusz Ciskowski, mgr inż. Łukasz Dworzak, Politechnika Wrocławska

W pracy zaprezentowano wykorzystanie piezoelektrycznych czujników ciśnień do pomiaru nacisków w ośrodkach rozdrobnionych, w szczególności do pomiaru nacisków w masach formierskich. Aby zapewnić bezkierunkowy pomiar ciśnień w ośrodkach rozdrobnionych czujnik musi być wyposażony w bezinercyjny adaptor cieczowy, umożliwiający bezinercyjny i bezkierunkowy pomiar. Wyniki pomiarów nacisków, w procesie dynamicznego zagęszczania mas formierskich, można wykorzystać do eksperymentalnej weryfikacji opracowanego przestrzennego modelu matematycznego procesu dynamicznego zagęszczania i deformacji masy formierskiej. Wyniki te mogą również służyć określaniu wytrzymałości formy

73. Estymacja przechyłki torów kolejowych podczas ruchu z dużą prędkością – dr inż. Stanisław Popowski, mgr inż. Witold Dąbrowski, Instytut Lotnictwa

W pracy przedstawiono metody estymacji przechyłki torów kolejowych podczas ruchu z dużą prędkością. Realizowane jest to dwutorowo. Raz poprzez pomiar odpowiedniej składowej przyspieszenia ziemskiego, na platformie umieszczonej na pojeździe, przy uwzględnieniu działającego przyspieszenia bocznego wynikającego z ruchu po łuku. A drugi raz poprzez całkowanie zmierzonej prędkości kątowej. W procesie estymacji następuje integracja obu pomiarów.

74. Problem pomiaru małych prędkości ruchu obiektu względem powietrza – dr inż. Stanisław Popowski, Instytut Lotnictwa, Warszawa

W referacie przedstawiono problemy związane z pomiarami małych prędkości względem powietrza. Pomiary te wykorzystywane są w badaniach różnych obiektów latających, jak: śmigłowce, szybowce, motolotnie, poduszkowce oraz obiektów typu UAV. Zaproponowano dwie proste metody pomiaru. Jedna wykorzystuje wielopunktowy pomiar anemometryczny z turbinkami, druga – pomiary za pomocą odbiornika GPS oraz sondy ciśnieniowej. W referacie opisano wykonane próby, które potwierdziły przydatność tych metod do konkretnych zastosowań.

75. Określanie zdolności pomiarowej urządzeń na przkładzie pręta wektorowego – mgr inż. Rafał Wypysiński, Politechnika Warszawska

W Instytucie Technik Wytwarzania Politechniki Warszawskiej opracowano nową metodę i urządzenie do sprawdzania dokładności maszyn sterowanych numerycznie (NC – Numerical Control). W celu podjęcia decyzji o zdolności całego systemu pomiarowego przeprowadzono szereg testów. Skorzystano przy tym z gotowych procedur pomiarowych oraz zaproponowano nowe sposoby testowania przyrządów pomiarowych.

76. Wybrane zastosowania pomiarów termograficznych w obróbce skrawaniem – dr inż. Jerzy Józwik, Politechnika Lubelska

Przedmiotem niniejszej pracy jest przedstawienie obszarów wykorzystania pomiarów termograficznych w obróbce skrawaniem. Zakres pracy obejmuje omówienie zagadnień generowania ciepła podczas procesu skrawania oraz pomiarów z wykorzystaniem systemów termograficznych. W pracy przedstawiono praktyczne obszary wykorzystania techniki termograficznej zarówno podczas oceny stanu cieplnego narzędzia skrawającego, ale także przedmiotu obrabianego i obrabiarki. Zaprezentowano również wybrane wyniki badań i analiz rozkładu temperatury obiektu z wykorzystaniem systemów termograficznych.

77. Rozdzielczość a niepewność wyniku pomiaru – dr Albin Czubla, mgr Paweł Fotowicz, Główny Urząd Miar

W niniejszym artykule przedstawiono sposób uwzględniania rozdzielczości w niepewności wyniku pomiaru w oparciu o doświadczenie metrologiczne autorów zdobywane podczas pomiarów przy wzorcowaniu i podczas analizy wpływu na niepewność wyniku pomiaru czynników związanych z przyrządem i metodą pomiarową. Zwrócono szczególną uwagę na problemy występujące w praktyce.