Automation 2021

1.
Microrobotic applications: sensor data fusion for the robot positioning
Vytautas Bučinskas
Vilnius Gediminas Technical University
vytautas.bucinskas@vgtu.lt
Streszczenie: Recent development of robotic systems grows into micrometric world. Manipulation of biological material like cells, organic and non-organic particles and their combination became actual. From other hand, exist vast amount of equipment, able to operate in the area of micro world, but in all these cases pitch of the drive and actuators became big in comparison with object size. This creates specific robotic issues and problems, different from macroscopic world robotic. Positioning of microrobots requires accurate sensors, implementing of only optical view based control raises importance of the landscape with shape and color of object. Another possibility in the positioning there is an implementation multiply sensor and their data fusion, allowing bypassing optical method limitation. Presented methods of layer of data fusion, including different domain data, give understanding and state-of-art in the field of robot positioning in the microrobotic area. Finally, prospective and challenges of the area presented.

2.
Robotyka w perspektywie historycznej
Teresa Zielińska
Politechnika Warszawska
Teresa.Zielinska@pw.edu.pl
Streszczenie: Robotyka przemysłowa narodziła się na początku drugiej połowy XX wieku, jednak korzeni robotyki należy poszukiwać znacznie wcześniej. W wystąpieniu sięgniemy do faktów historycznych ilustrujących rozwój idei urządzeń mechanicznych wykonujących użyteczne czynności, w tym też urządzeń imitujących swym wyglądem zwierzęta lub człowieka. Poprzez wieki, poczynając od starożytności, przejdziemy do chwili obecnej. Podsumujemy obecny stan rozwoju robotyki oraz współczesne trendy badawcze. Wybrane nurty badawcze robotyki zostaną pokrótce zilustrowane przykładami własnych badań. W części końcowej przedstawimy prognozy rozwoju robotyki nawiązując do strategii rozwoju naukowego wybranych krajów. Perspektywa czasu pozwoli śledzić historyczne transformacje różnych koncepcji oraz rolę bogacącej się wiedzy inżynierskiej i technologii w ich doskonaleniu. Będzie tu też można zauważyć historyczną kontynuację w rozwijaniu pewnych idei ucieleśnionych w postaci zaawansowanych rozwiązań robotycznych.

3.
Systemy automatycznej redukcji hałasu urządzeń
Marek Pawełczyk
Politechnika Śląska
Marek.Pawelczyk@polsl.pl
Streszczenie: Hałas jest jednym z istotniejszych efektów ubocznych towarzyszących szybkiemu rozwojowi przemysłu i transport, jak również użytkowania różnych urządzeń przemysłowych i gospodarstwa domowego. W wielu przypadkach pasywna izolacja źródeł hałasu jest trudna w realizacji lub nieefektywna, szczególnie w zakresie niskich częstotliwości. Dynamiczny rozwój technologiczny, w tym mikroelektroniki i metod przetwarzania sygnałów otwiera nowe możliwości walki z hałasem. W aktywnej redukcji hałasu wykorzystuje się dodatkowe źródła dźwięku lub drgań. Podstawy fizyczne daje zasada interferencji Younga, zgodnie z którą złożenie dwóch fal o przeciwnej fazie i zgodnej amplitudzie prowadzi do ich wzajemnej eliminacji. Źródło wtórne może także zmieniać impedancję akustyczną ośrodka lub absorbować hałas. W ostatnich latach rozwijane jest nowe podejście do redukcji hałasu urządzeń z zastosowaniem tzw. aktywnej obudowy. Polega ono na wzbudzaniu drgań oryginalnej obudowy urządzenia lub dodakowej cienkościennej obudowy w taki sposób, aby zminmalizować emisję hałasu do otoczenia. Podejście to, przy odpowiednim zastosowaniu umożliwia globalną redukcję hałasu w całym otoczeniu źródła dźwięku. Innym istotnym wyzwaniem jest redukcja hałasu w dużych przestrzeniach, np. w halach przemysłowych. Stanowią one złożone środowisko, z dużą liczbą źródeł, w którym obecnych jest wiele przemieszczających się osób. Aby efektywnie redukować w nim hałas, niezbędny nie jest wielokanałowy układ sterowania o dynamicznie zmieniającej się strukturze. W trakcie referatu zostaną omówione powyższe, jak również wiele innych problemów. Podczas wykładu przedstawione zostaną wyzwania w zakresie redukcji hałasu oraz bogate możliwości, struktury oraz algorytmy sterowania.

4.
Nowe dostateczne warunki globalnej stabilności nieliniowych dodatnich obwodów elektrycznych
Tadeusz Kaczorek
Bialystok University of Technology
kaczorek@isep.pw.edu.pl
Streszczenie: Podano nowe dostateczne warunki globalnej stabilności obwodów elektrycznych złożonych z dodatniej części liniowej, nieliniowego elementu o danej charakterystyce statycznej oraz dodatniego elementu w pętli sprzężenia zwrotnego. Warunki te zostały zlustrowane dwoma przykładami obwodów elektrycznych nieliniowych zawierających rezystancje, indukcyjności, pojemności i elementy nieliniowe o zadanych charakterystykach statycznych.

5.
Dyskretny, ułamkowy, efektywny pamięciowo model obwodu RLC w przestrzeni stanu
Krzysztof Oprzędkiewicz
Akademia Górniczo-Hutnicza im S Staszica w Krakowie
kop@agh.edu.pl
Streszczenie: Artykuł prezentuje nowy, dyskretny model ułamkowy obwodu RLC w przestrzeni stanu. Dzięki zastosowaniu aproksymacji CFE proponowany model ma małe wymagania związane z długością pamięci. Przeanalizowano stabilność i dodatniość modelu oraz zbadano jego odpowiedź na różne funkcje początkowe. Wyniki są zilustrowane symulacjami w środowisku MATLAB.

6.
Porównanie modeli transmitancyjnych całkowitego i niecałkowitego rzędu dla wahadła.
Krzysztof Oprzędkiewicz, Maciej Rosół, Jakub Żegleń
Akademia Górniczo-Hutnicza im S Staszica w Krakowie
kop@agh.edu.pl, mr@agh.edu.pl, zeglenjakub@gmail.com
Streszczenie: W referacie zaprezentowano porównanie modeli transmitancyjnych całkowitego i niecałkowitego rzędu dla układu wahadła fizycznego. Rozważane modele zostały zbudowane w otoczeniu stabilnego punktu równowagi. Modele niecałkowitego rzędu wykorzystują aproksymację ORA. Proponowane modele zostały zweryfikowane z użyciem rzeczywistych danych doświadczalnych. Wyniki testów pozwalają na sformułowanie wniosku, że proponowane modele ułamkowe poprawnie opisują rozważany obiekt. Modele rzędu całkowitego są nieco dokładniejsze, ale wymagają identyfikacji większej liczby parametrów.

7.
Neuronowe sterowanie behawioralne mobilnym robotem kołowym inspirowane biologicznie
Paweł Penar, Zenon Hendzel
Rzeszów University of Technology
ppenar@prz.edu.pl, zenhen@prz.edu.pl
Streszczenie: W niniejszej pracy do rozwiązania zadania neuronowego sterowania behawioralnego robotem 2-kołowym, zastosowano strukturę hierarchiczną. Na wyższym poziomie układu hierarchii wygenerowano zadaną trajektorię ruchu mobilnego robota bazując na teorii sztucznego pola potencjalnego. Wygenerowana trajektoria stanowi zadaną trajektorię ruchu realizowaną przez neuronowy algorytm sterowania, zrealizowany na niższym poziomie układu hierarchii. Poprawność rozwiązania generatora zadanej trajektorii oraz układu sterowania nadążnego w zadaniu sterowania elementarnymi zachowaniami robota została potwierdzona w badaniach symulacyjnych.

8.
Model skierowanych liczby rozmytych dla problemu marszutyzacji
¹Grzegorz Bocewicz, ²Peter Nielsen, ¹Zbigniew Banaszak
¹Koszalin University of Technology, ²Aalborg University
bocewicz@ie.tu.koszalin.pl, peter@mp.aau.dk, zbigniew.banaszak@tu.koszalin.pl
Streszczenie: Rozważany jest problem marszrutyzacji, w którym flota pojazdów realizuje wizyty serwisowe dla zadanego zbioru klientów(dla których znane są przedziały dostępności w czasie). Celem jest maksymalizacja liczby nowych żądań, których obsługa jest możliwa bez szkody dla już przyjętych zamówień. Inaczej mówiąc poszukiwana jest odpowiedź na pytanie, czy nowe zgłoszenie serwisowe może zostać obsłużone bez zakłócenia dotychczas przyjętego planu? Tego typu problemy występują np. w systemach, w których zgłoszenia dotyczące konserwacji/napraw pojawiają się po okresowych przeglądach. Rozważany problem jest sformułowany jako problem spełniania ograniczeń przy użyciu formalizmu skierowanych liczb rozmytych. Wyniki obliczeń pokazują, że proponowane rozwiązanie przewyższa powszechnie stosowane metody symulacji komputerowych.

9.
Algorytm genetyczny do dostrajania parametrów dwustopniowego regulatora z przełączaniem dla lotu w BAL w formacji
Arkadiusz Bożko, Leszek Ambroziak, Ewa Pawłuszewicz
Białystok University of Technology
a.bozko@doktoranci.pb.edu.pl, l.ambroziak@pb.edu.pl, e.pawluszewicz@pb.edu.pl
Streszczenie: W poniższym artykule przedstawiono koncept wykorzystania algorytmów genetycznych w celu doboru nastaw w wielostopniowym algorytmie lotu w formacji z przełączaniem regulatorów. Badania zostały przeprowadzone na modelu symulacyjnym z przełączaniem sterowania w układzie ‘leader-follower’. Przetestowano różne konfiguracje dostrajanych parametrów algorytmu. Przedstawiono funkcję celu opartą na błędzie śledzenia względem pozycji docelowej, wzbogaconą o dodatkowe parametry pozbawione współczynników liczbowych. Rezultaty zostały porównane z zachowaniem się systemu dostrojonego z wykorzystaniem metod klasycznych.

10.
Zastosowanie zmiennej ślizgowej odniesienia jako rozszerzenie strategii sterowania quasi-ślizgowego z niestacjonarnymi płaszczyznami przełączeń
Katarzyna Adamiak
Łódź University of Technology
katarzyna.adamiak@dokt.p.lodz.pl
Streszczenie: W ciągu ostatnich dekad sterowanie ślizgowe było uznawane za jedną z najbardziej obiecujących strategii sterowania obiektami ciągłymi. Idea sterowania ślizgowego zakłada przełączanie struktury kontrolera w taki sposób, aby punkt reprezentujący dynamikę układu został sprowadzony na zaprojektowaną płaszczyznę ślizgową. W konsekwencji, w fazie ślizgowej, układ staje się niewrażliwy na zakłócenia i niepewności modelu. Zastosowanie niestacjonarnych płaszczyzn przełączeń pozwala na zapewnienie niewrażliwości również w fazie osiągania. Unikalne właściwości sterowania ślizgowego zostały również zaadaptowane do sterowania obiektami dyskretnymi. Jednak, w dziedzinie dyskretnej możliwe jest osiągnięcie jedynie stanu quasi-ślizgowego. Dlatego niestacjonarne płaszczyzny przełączeń nie cieszą się w tym przypadku taką popularnością. Zdecydowanie częściej stosuje się podejście oparte na predefiniowanej trajektorii zmiennej ślizgowej. W tym artykule zaproponowano połączenie tych dwóch koncepcji i zaproponowano zastosowanie zmiennej ślizgowej odniesienia do konstrukcji niestacjonarnej płaszczyzny ślizgowej dla układu dyskretnego. Praca dowodzi, że zastosowanie niestacjonarnej płaszczyzny przełączeń gwarantuje odporność obiektu na zakłócenia i niepewności modelu w całym procesie sterowania.

11.
Sterowanie ślizgowe z minimalizacją wskaźnika jakości ITAE i ograniczeniem sygnału sterującego
Mateusz Pietrala
Lodz University of Technology
800904@edu.p.lodz.pl
Streszczenie: W referacie rozważono układ drugiego rzędu czasu ciągłego, poddany działaniu zaburzeń zewnętrznych. Odporność na zakłócenia osiągnięto przez użycie zmiennej w czasie krzywej przełączeń. Ponadto, zbieżność punktu opisującego dynamikę obiektu do stanu zadanego w skończonym czasie została zapewniona dzięki parabolicznemu kształtowi linii ślizgowej. Nałożono ograniczenie na wartość bezwzględną sygnału sterującego. Zminimalizowano całkę z modułu uchybu regulacji mnożonego przez czas.

12.
Zalety wykorzystania modelu odniesienia w sterowaniu ślizgowym obiektami dynamicznymi
Paweł Latosiński
Lodz University of Technology
pawel.latosinski@p.lodz.pl
Streszczenie: Strategie bazujące na predefiniowanych przebiegach dyskretnej zmiennej ślizgowej zapewniają dobrą odporność sterowanego układu na zakłócenia. Strategie te bazują jednak na rekurencyjnie zdefiniowanej funkcji wektora stanu, co oznacza, że dynamiczna odpowiedź układu może być zniekształcona przez zakłócenia w każdym kroku. To z kolei może wpłynąć na długość fazy osiągania trybu ślizgowego, lub zwiększyć szerokość warstwy quasi-ślizgowej. W celu uniknięcia tego problemu, proponujemy wykorzystanie modelu odniesienia w dyskretnym sterowaniu ślizgowym. Zaproponowane podejście pozwala wyeliminować pozostały efekt przeszłych zakłóceń na układ, co znacznie poprawia jego dynamikę na każdym etapie sterowania. Ponadto, wykorzystanie modelu odniesienia pozwala na pominięcie założenia o warunkach dopasowania, które jest powszechne w sterowaniu ślizgowym lecz trudne do spełnienia w praktyce.

13.
Porównanie optymalnych pod względem wskaźnika IAE niestacjonarnych płaszczyzn przełączeń dla układów drugiego rzędu
Filip Szewczyk, Katarzyna Adamiak
Institute of Automatic Control, Lodz University of Technology
filipszewczyk044@gmail.com, katarzyna.adamiak@dokt.p.lodz.pl
Streszczenie: Ta praca przedstawia porównanie trzech różnych strategii sterowania ślizgowego obiektami ciągłymi. Wszystkie analizowane strategie zapewniają stabilność i odporność układu od samego początku procesu sterowania poprzez wyeliminowanie fazy osiągania. Udaje się to osiągnąć dzięki zastosowaniu niestacjonarnych płaszczyzn przełączeń, które przechodzą przez początkowe położenie punktu reprezentującego dynamikę obiektu, a następnie przemieszczają się w przestrzeni stanu aż osiągną zadane położenie. Ponadto, analizowane strategie są projektowane tak, aby zminimalizować wskaźnik IAE oraz zapewnić monotoniczną zbieżność uchybu regulacji do zera.

14.
Ograniczenie Sygnału Sterującego i Zmiennych Stanu w Dyskretnym Sterowaniu Ślizgowym Obiektu o Zmiennych w Czasie Parametrach
¹Marek Jaskuła, ²Piotr Leśniewski
¹Lódź University of Technology, ²Politechnika Łódzka
marek.jaskula@dokt.p.lodz.pl, piotr.lesniewski@p.lodz.pl
Streszczenie: W pracy rozważono zagadnienie ograniczenia sygnału sterującego, zmiennych stanu i zmiany zmiennych stanu dla dyskretnego sterowania ślizgowego. Założono, że na obiekt działa zewnętrzne zakłócenie, a jego parametry nie są dokładnie znane i mogą zmieniać się w czasie. Udowodniono, że strategia sterowania zapewnia najszybszą, monotoniczną zbieżność w skończonym czasie punktu opisującego dynamikę obiektu do hiperpłaszczyzny ślizgowej, jednocześnie gwarantując spełnienie wspomnianych ograniczeń. Warunki zapewniające powyższe właściwości mają postać liniową. Z tego względu mogą być łatwo zweryfikowane za pomocą metod liniowej optymalizacji. Rezultaty są rozszerzeniem poprzednich prac, porównanie z którymi przedstawiono w przykładzie symulacyjnym.

15.
Extraction of information from a PSD for the control of vehicle suspension
Tadas Lenkutis, Aurimas Čerškus, Nikita Edgar Sitiajev, Kęstutis Dumbrava, Ieva Staugaitė, Nikolaj Šešok, Andrius Dzedzickis, Vytautas Bucinskas
Vilnius Tech
tadas.lenkutis@vgtu.lt, aurimas.cerskus@vgtu.lt, nikita-edgar.sitiajev@stud.vgtu.lt, kestutis.dumbrava@stud.vgtu.lt, ieva.staugaite@stud.vgtu.lt, nikolai.sesok@vgtu.lt, andrius.dzedzickis@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt
Streszczenie: Road irregularities are the main effect influencing driving quality, due to its unpredictability driver can not find the best driving parameters so easy and fast. Identification of road profile lets us control the damping characteristics of the vehicle and increase driving quality as fast as possible. Power Spectral Density (PSD) could be easily found from the road profile. Deduction of road waviness and amplitudes from PSD could be used to provide the man-datory information required for controllable damping system. Using our de-veloped dynamic model of the car, we performed a simulation of the vehicle passing artificially generated road profiles with different waviness. Obtained results show that straight-line approximation of PSD of the road profile as recommend by ISO standard doesn’t provide suitable information required for the control of car suspension. We define that, two split approximations of PSD spectra is a better solution for this purpose. It provides reliable results and allows to choose optimal damping coefficient value with a small delay for long distance.

16.
Odporny nadążny algorytm sekwencjonowania
¹Sara Bysko, ²Szymon Bysko, ¹Jolanta Krystek, ³Łukasz Glodek
¹Silesian University of Technology, ²ProPoint Sp. z o.o. Sp. K., ³ProPoint Sp. z o.o. Sp. K
sara.bysko@polsl.pl, szymon.bysko@propoint.pl, jolanta.krystek@polsl.pl, lukasz.glodek@propoint.pl
Streszczenie: Artykuł prezentuje kontynuację prac prowadzonych w ostatnich latach nad opracowaniem efektywnego algorytmu sekwencjonowania karoserii samochodowych na wydziale lakierni. Jeden opracowanych algorytmów bazuje na koncepcji nadążnego sterowania produkcją. W artykule skoncentrowano się w szczególności na weryfikacji wpływu wybranych parametrów, zarówno produkcyjnych, jak i technologicznych, na skuteczność zaproponowanego algorytmu sekwencjonowania. W ramach badań wykorzystano następujące parametry: wartość okresu czyszczenia periodycznego wpływającą na jakość procesu sekwencjonowania, długość planu produkcyjnego, który jest brany pod uwagę przy określaniu priorytetów poszczególnych kolorów karoserii przez algorytm sekwencjonowania oraz rozkład kolory samochodów. Celem przeprowadzonych badań było ustalenie, czy opracowany algorytm jest odporny na zmianę badanych parametrów. Badania takie są istotne z punktu widzenia możliwości zastosowania algorytmu w rzeczywistej fabryce.

17.
METODA OCENY JAKOŚCI MODELU OPARTA NA MASZYNIE WEKTORÓW NOŚNYCH
¹Łukasz Glodek, ¹Szymon Bysko, ²Witold Nocoń
¹Propoint, ²Silesian University of Technology
lukasz.glodek@vp.pl, szymon.bysko@propoint.pl, witold.nocon@polsl.pl
Streszczenie: Celem pracy jest ocena jakości modelu oparta na Maszynie Wektorów Nośnych (SVM, ang. Support Vector Machine) pod kątem jego przydatności w wirtualnym uruchomieniu – do zastosowania na potrzeby wirtualnego bliźniaka. Przedstawione wyniki badań są ściśle skorelowane z Przemysłem 4.0 (Industry 4.0), którego główną ideą jest integracja inteligentnych maszyn, systemów i informatyki. Jednym z celów jest wprowadzenie możliwości elastycznej zmiany asortymentu oraz zmian w systemach produkcyjnych. Wirtualne uruchomienie może zostać użyte do stworzenia modelu symulacyjnego obiektu, na potrzeby szkolenia operatorów. Jednym z działów wirtualnego rozruchu jest cyfrowy bliźniak. Jest to wirtualna reprezentacja instalacji lub urządzenia, czy też maszyny. Dzięki zastosowaniu wirtualnego bliźniaka, możliwe jest odwzorowanie różnych procesów w celu obniżenia kosztów procesu i przyspieszenia procesu testowania. W niniejszej pracy zaproponowano współczynnik oceny jakości modelu oparty na SVM. Współczynnik ten bierze pod uwagę wiedzę ekspercką oraz metody używane do oceny jakości modelu – Znormalizowany Błąd Średniokwadratowy (NRMSE, ang. Normalized Root Mean Square Error) oraz Znormalizowany Maksymalny Błąd (ME, ang. Maximum Error). Wspomniane metody są powszechnie stosowane do oceny jakości modelu, jednak dotychczas nie były używane równocześnie. Każda z metod bierze pod uwagę inny aspekt dotyczący modelu. Zaproponowany współczynnik umożliwia podjęcie decyzji, czy dany model może zostać użyty do stworzenia wirtualnego bliźniaka. Takie podejście pozwala na testowanie modeli w sposób automatyczny lub pół-automatyczny.

18.
Prototyp zaawansowanego autopilota okrętowego zaimplementowany w środowisku CPDev
Zbigniew Świder
Rzeszow University of Technology
swiderzb@prz-rzeszow.pl
Streszczenie: Autopiloty okrętowe można podzielić na konwencjonalne, zdolne jedynie do utrzymywania zadanego kursu, oraz zaawansowane, które dodatkowo mogą śledzić „ścieżkę” łączącą zadane punkty nawigacyjne na trasie statku. W artykule przedstawiono strukturę prototypowego autopilota statku zaimplemen­towanego w środowisku CPDev oraz wzory pozwalające wyznaczyć nastawy regulatora kursu (PID) oraz trasy (PI) w regulacji kaskadowej. Dla każdego z nich przyjęto pojedyncze parametry projektowe określające dynamikę zamkniętej pętli regulacji. Reguły te zastosowano w oprogramowaniu prototypu autopilota, stworzonego we współpracy z holenderską firmą projektującą systemy sterowania i wizualizacji dla statków.

19.
Monitorowanie ruchu ulicznego z wykorzystaniem chmury obliczeniowej i techniki RFID
¹Bartosz Pawłowicz, ¹Mateusz Salach, ²Bartosz Trybus, ²Konrad Żak
¹Rzeszow University of Technology, ²Rzeszów University of Technology
barpaw@prz.edu.pl, m.salach@prz.edu.pl, btrybus@prz.edu.pl, 160818@stud.prz.edu.pl
Streszczenie: W artykule przedstawiono architekturę i implementację systemu monitorowania ruchu ulicznego. Zastosowano w nim identyfikatory RFID do rozpoznawania pojazdów, w tym specjalnego znaczenia, jak karetki pogotowia, autobusy miejskie, pojazdy z obniżoną emisją spalin. Dane o ruchu są przesyłane do usługi IoT Hub w chmurze obliczeniowej Azure. Na ich podstawie dokonywana jest analiza sytuacji drogowych i podejmowane decyzje dotyczące sterowania ruchem ulicznym. Informacje sterujące są zwrotnie kierowane do urządzeń sterujących ruchem za pomocą świateł ulicznych, barier, tablic informacyjnych. W artykule opisano sposób komunikacji z chmurą obliczeniową oraz możliwości realizacji algorytmów monitorowania i sterowania ruchem za pomocą IoT Hub.

20.
Wydajność architektury STM32 w zakresie wykonywania kodu pośredniego dla systemów sterowania
Marcin Hubacz, Bartosz Trybus, Jan Sadolewski
Rzeszów University of Technology
m.hubacz@prz.edu.pl, btrybus@prz.edu.pl, jsad@prz.edu.pl
Streszczenie: W artykule przedstawiono badania wydajności wykonywania przez mikrokontrolery STM32 kodu dla maszyny wirtualnej (tzw. Kodu pośredniego) dedykowanej dla systemów sterowania. Architektura ARM zastosowana w tych układach odznacza się ograniczeniami związanymi z dostępem do niewyrównanych adresów. Zaproponowano trzy sposoby wyeliminowania tych ograniczeń, a każdy z nich poddano zestawowi testów mających ustalić ich wydajność. Testy przeprowadzono dla dwóch trybów działania, tj. z 16- i 32-bitowym adresowaniem dla różnych generacji układów. Wyniki testów pozwalają dobrać właściwe rozwiązanie dla określonej platformy.

21.
Wykorzystanie wielowarstwowych sieci ConvNet na potrzeby klasyfikacji w zakresie Motor Imagery
¹Szczepan Paszkiel, ²Dobrakowski Paweł
¹Opole University of Technology, ²Humanitas University
szczepanpaszkiel@o2.pl, s.paszkiel@po.opole.pl
Streszczenie: Sygnał elektroencefalograficzny cechuje się dużą złożonością i dynamicznie zmieniającym się w czasie charakterem. Warto przy tym jednak zwrócić uwagę na fakt, iż sygnały EEG w zakresie Motor Imagery są coraz to częściej wykorzystywane przez naukowców między innymi do pomocy osobom niepełnosprawnym. Dekodowanie niniejszych sygnałów jest istotne z punktu widzenia nowoczesnych rozwiązań bazujących na technologii interfejsów mózg-komputer. Za pomocą sieci ConvNet można wyodrębniać zarówno cechy przestrzenne, jak i czasowe z sygnału EEG. W niniejszej pracy zaproponowano połączenie wielu modeli ConvNet – Convolutional Neural Network w zakresie sygnału EEG. Proponowane wielowarstwowe sieci ConvNet wykazują wysokie współczynniki wydajności na zestawie danych testowych. Proponowana w niniejszym artykule metoda uzyskuje stopień dokładności na zbiorze danych na poziomie 74,5% precyzji.

22.
Modelowanie systemów zautomatyzowanych procesów pomocniczych w przemyśle farmaceutycznym
¹Igor Korobiichuk, ²Nataliia Shybetska, ³Vladyslav Shybetskyi, ³Sergii Kostyk
¹Łukasiewicz Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, ²Joint Stock Company «Farmak», ³National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
kiv_igor@list.ru, n.shibetska@farmak.ua, v.shybetsky@gmail.com, kostyksergey@ukr.net
Streszczenie: Komputerowy model urządzenia z systemem CIP (clean in place) pozwala już na etapie projektowania obniżyć koszty wdrożenia i uruchomienia. Zbudowano komputerowy model procesu mycia bioreaktora w systemie CIP. Korzystając z systemu analizy metodą elementów skończonych ANSYS, konstruowane są schematy rozkładu przepływów płynów dla różnych systemów zasilania. Przeanalizowano wpływ konstrukcji rozpylacza na jakość procesu mycia bioreaktora.

23.
Analiza dokładności odwzorowania obiektów 3D w symulatorze mieszanej rzeczywistości śmigłowca Mi-17
Piotr Golański, Marek Szczekala, Michał Roguszewski
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
piotr.golanski@itwl.pl, marek.szczekala@itwl.pl, michal.roguszewski@itwl.pl
Streszczenie: Artykuł dotyczy problematyki interakcji człowieka z systemami mieszanej rzeczywistości. Mieszana rzeczywistość (MR) pozwala integrować świat rzeczywisty ze światem wirtualnym – obiekty rzeczywiste z obiektami generowanymi komputerowo. Człowiek w interakcji z takim systemem odbiera nie tylko doznania wzrokowe ale także dotykowe. Dlatego wysoka dokładność odwzorowania obiektów wirtualnych i odpowiadających im obiektów rzeczywistych jest warunkiem koniecznym umożliwiającym prawidłowe współdziałanie człowieka z tego typu systemami. Celem artykułu jest przedstawione wyników analizy dokładności odwzorowania rzeczywistych organów sterowania na ich wirtualne modele 3D w prototypie symulatora śmigłowca Mi-17 zrealizowanego w technologii MR.

24.
Analiza odporności rozproszonego układu sterowania MPC układem turbogeneratora w elektrowni jądrowej – zakłócenia.
¹Paweł Sokólski, ²Tomasz Adam Rutkowski, ³Bartosz Ceran, ¹Dariusz Horla
¹Poznan University of Technology, ²Gdansk University of Technology, ³Poznań University of Technology
sokolski.p@gmail.com, tomasz.adam.rutkowski@pg.gda.pl, bartosz.ceran@put.poznan.pl, dariusz.horla@put.poznan.pl
Streszczenie: Zazwyczaj istnieją dwie główne pętle z regulatorami typu PI do sterowania turbogeneratora. W niniejszym artykule rozważa się rozproszony regulator MPC z lokalnym modelem turbiny generatora dla QDMC jako zamiennik tradycyjnego regulatora typu PID. Ten regulator wraz z kwadratowym wskaźnikiem jakości wykorzystuje odpowiedź skokową modelu, a parametry samego modelu są określane na podstawie zaproponowanej struktury turbiny i generatora synchronicznego na podstawie metody RLS. Analiza odpornościowa układu sterowania z uwagi na różne zakłócenia jest również w zakresie artykułu dla różnych konfiguracji zakłóceń, włączając zarówno zakłócenia od strony elektrycznej, cieplnej, albo zmiany horyzontu predykcji.

25.
SYMULACJA I TESTOWANIE SYSTEMU STABILIZACJI LOTU Z WYKORZYSTANIEM TRYMERÓW
Mariusz Krawczyk, Albert Zajdel, Cezary Szczepański
Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation
mariusz.krawczyk@ilot.lukasiewicz.gov.pl, albert.zajdel@ilot.lukasiewicz.gov.pl, cezary.szczepanski@ilot.lukasiewicz.gov.pl
Streszczenie: Głównym celem badań przedstawionych w artykule jest sprawdzenie możliwości wprowadzenia systemu automatycznego trymowania do stabilizacji lotu samolotu. Zadaniem systemu jest stabilizacja, a nawet automatyczne sterowanie lotem samolotu w określonych etapach lotu. Przyjęto modelowe podejście do projektowania układu sterowania. Wstępne modele samolotu, systemu sterowania lotem wraz z prawami sterowania oraz modele serwomechanizmów zostały opracowane i przetestowane w środowisku Matlab – Simulink. Wstępnie zaprojektowane elementy systemu stabilizacji lotu zostały poddane walidacji na stanowisku HIL w dwóch trybach: symulacji i HIL. Przeprowadzone badania wykazały, że system stabilizacji lotu oparty na odchylaniu trymerów jest w stanie automatycznie sterować lotem samolotu nawet w scenariuszach typowych dla autopilotów. Proponowany system stabilizacji zapewnia bezpieczne warunki lotu z wykorzystaniem ograniczeń narzuconych przez oprogramowanie sterujące. Przedstawione w artykule wyniki są oryginalne i osiągnięte w ramach projektu badawczego. Kolejnym etapem projektu będzie walidacja systemu stabilizacji podczas prób w locie.

26.
Wstępny prototyp 4-modułowego hiperredundantnego manipulatora Arm-Z
¹Ela Zawidzka, ²Wojciech Kinski, ¹Zawidzki Machi
¹Institute of Fundamental Technological Research of the Polish Academy of Sciences, ²Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP
zawidzka@ippt.pan.pl, wkinski@piap.lukasiewicz.gov.pl, zawidzki@gmail.com
Streszczenie: Arm-Z (AZ) to koncepcja manipulatora robotycznego złożonego z przystających modułów połączonych szeregowo z możliwością względnych skrętów. Zaletami AZ są: ekonomizacja dzięki masowej produkcji modułów i niezawodność dzięki temu, że moduły które uległy awarii mogą łatwo być zastąpione, ponadto AZ dzięki swej hiper-redundantności mimo awarii niektórych modułów pozostaje do pewnego stopnia sterowalny. Wadą AZ jest nieintuicyjne i skomplikowane sterowanie. Pierwsze prace na temat AZ pojawiły się sześć lat temu i koncentrowały się na sterowaniu wirtualnym manipulatorem AZ poprzez odpowiedni dobór względnych skrętów składowych modułów. Niniejszy artykuł dokumentuje wykonanie i testy operacyjne wstępnego fizycznego kilkumodułowego prototypu AZ wykonanego względnie tanimi metodami. Moduły zostały zmontowane z elementów wykonanych techniką druku 3D z materiału PET. Każdy moduł został wyposażony w przekładnię umożliwiającą ustawienie kierunku skrętu względnego na dodatni (w prawo) lub ujemny (w lewo). Mimo swej prostoty system ten wykonuje użyteczne zadania kinematyczne.

27.
Wykorzystanie systemów bezpieczeństwa opartych o skanery laserowe w instalacjach z przemieszczającymi się robotami przemysłowymi
Piotr Falkowski, Michał Smater, Jakub Koper
ŁUKASIEWICZ Research Network – Industrial Research Institute of Automation and Measure-ments PIAP
piotr.falkowski@piap.lukasiewicz.gov.pl, michal.smater@piap.lukasiewicz.gov.pl, jakub.koper@piap.lukasiewicz.gov.pl
Streszczenie: Czwarta rewolucja przemysłowa wprowadziła powszechnie potrzebę wymienności w produkcji. Dzięki zastosowaniu wielu czujników, manipulatory przemysłowe mogą wykonywać różnorodny zadania przy kilku stacjach roboczych. Ich przestawianie może być realizowane między innymi dzięki zastosowaniu robotów mobilnych, jednakże stwarza to konieczność wprowadzenia rozwiązań bezpieczeństwa chroniących pracowników fabryk od tych urządzeń. Tradycyjne systemy bezpieczeństwa są przy takim zastosowaniu nieefektywne ze względu na wykluczanie zbyt dużych obszarów z dostępu ludzi. Z tego względu pojawia się konieczność opracowania elastycznego systemu bezpieczeństwa – w tym przypadku zaprojektowanego w oparciu o zestaw czujników laserowych. Niniejszy artykuł jest studium przypadku dotyczącym stanowiska szkoleniowego do sektora automotive, jednak wykorzystane w nim rozwiązania są w pełni skalowalne i kompatybilne do stosowania w fabrykach przyszłości. Artykuł stanowi porównanie konwencjonalnego i elastycznego podejścia do systemów bezpieczeństwa, prezentuje możliwości systemu opartego o czujniki laserowe oraz ocenę możliwości ich praktycznego zastosowania w różnych obszarach przemysłu.

28.
Porównanie i analiza algorytmów planowania ruchu w środowisku „ROS MoveIt” dla zadania typu pick-and-place przy zbiorze pomidorów
Filip Jędrzejczyk, Jarosław Bajer, Agnieszka Sprońska, Grzegorz Gawdzik, Jakub Główka
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
filip.jedrzejczyk@piap.lukasiewicz.gov.pl, jaroslaw.bajer@piap.lukasiewicz.gov.pl, agnieszka.spronska@piap.lukasiewicz.gov.pl, grzegorz.gawdzik@piap.lukasiewicz.gov.pl, jakub.glowka@piap.lukasiewicz.gov.pl
Streszczenie: Poniższy artykuł przedstawia porównanie i analizę planerów ruchu dostępnych w środowisku „ROS MoveIt!”. Porównanie zostało wykonane dla planerów ruchu skonfigurowanych optymalnie dla sceny symulacyjnej, oddającej warunki występujące podczas rzeczywistego procesu zbierania pomidorów w szklarni, przy użyciu ramienia robotycznego o sześciu stopniach swobody. W ramach przeprowadzonych badań dokonano przeglądu dostępnych planerów ruchu, doboru ich optymalnej konfiguracji dla rozważanego zadania i środowiska pracy, symulacji zbioru pomidora z użyciem optymalnie skonfigurowanych planerów ruchu, analizy uzyskanych w symulacji wyników oraz walidacji najbardziej obiecujących planerów z wykorzystaniem rzeczywistego robota. Zaprezentowane wyniki eksperymentu zawierają czasy planowania ruchu, czasy upraszczania wygenerowanego planu, czasy egzekucji ruchu oraz czasy przetwarzania informacji. Wyniki uzyskano dla cyklu złożonego z ruchów od pozycji startowej do pozycji docelowej i ruchu powrotnego do pozycji startowej. Otrzymane rezultaty pozwalają ocenić wydajność, powtarzalność i przydatność poszczególnych planerów ruchu dla zastosowania w przypadku ramienia robotycznego o sześciu stopniach swobody, w zdefiniowanym lub podobnym zadaniu typu pick-and-place.

29.
Matematyczny model algorytmu poziomującego względem zdefiniowanej osi rotacji
¹Rafał Kordaczek, ²Andrzej Tutaj
¹Research and Development Center of Technology for Industry inc., ²AGH Universtiy of Science and Technology
rafal.kordaczek@cbrtp.pl, tutaj@agh.edu.pl
Streszczenie: To opracowanie opisuje model matematyczny, który jest wykorzystywany w celu poziomowania rozpatrywanego obiektu na bazie zmierzonych wartości odchyleń kątowych. W wyniku działania algorytmu, rozpatrywany obiekt powinien zostać wypoziomowany przy jednoczesnym zachowaniu położenia wybranej osi rotacji względem podłoża. Zaproponowano uproszczony schemat mechaniczny obiektu poziomowanego. Przy założeniu, że znane są dokładne położenia wysuniętych siłowników oraz ich wzajemne rozstawy, obliczone wartości sygnałów sterujących mogą zostać nadane w celu kompensacji znanych kątów odchyleń. W pewnych zastosowaniach poziomowanie wybranych kątów nachylenia wymaga zastosowania napędów liniowych. Dodatkowe napędy liniowe muszą być wykorzystywane w celu poruszania obiektem w osi poziomej, jeżeli w wyniku poziomowania wybrana oś rotacji ma pozostać w tym samym miejscu. Gdy wymagana jest dodatkowa precyzja w niwelacji, mechaniczna konstrukcja może być dodatkowo rozszerzona w celu osiągnięcia lepszej precyzji tego procesu.

30.
Fuzja wielostrumieniowa w porównywaniu zbiorów obrazów
Paweł Piwowarski, Włodzimierz Kasprzak
Warsaw University of Technology
pawel@piwowarski.com.pl, w.kasprzak@elka.pw.edu.pl
Streszczenie: Rozważany jest wyjątkowy problem: jak automatycznie określić, czy dwa zestawy obrazów RGB pokazują ten sam obiekt 3D, gdzie mogą pojawić się różne widoki tego obiektu. W naszych badaniach nie znaleźliśmy żadnych prac związanych z tym zagadnieniem. Proponujemy nowe rozwiązanie dla tego problemu. W tym złożonym rozwiązaniu porównujemy zbiory obrazów i odpowiadamy na pytanie czy zbiory są podobne to znaczy czy przedstawiają przedmiot tego samego typu na wszystkich obrazach w obydwu zbiorach? Podejście wykorzystuje splotowe sieci neuronowe w celu wyodrębnienia określonych cech i prawidłowego wykrywania typów oraz miary korelacji krzyżowej na potrzeby podejmowania decyzji. Walidacja eksperymentalna proponowanego podejścia jest wykonywane w publicznej bazie danych obrazów samochodów.

31.
Sterowanie kształtem roju robotów oparta na wirtualnym elastycznym łańcuchu
Jakub Wiech, Zenon Hendzel
Rzeszow University of Technology
j.wiech@prz.edu.pl, zenhen@prz.edu.pl
Streszczenie: Artykuł przedstawia fizykomimetyczną metodę samoorganizacji i kontroli kształtu roju nieholonomicznych robotów kołowych, oparta na wirtualnym elastycznym łańcuchu o kontrolowanej długości. Artykuł zaczyna się od przedstawienia dynamiki robota i relacje między wirtualnymi siłami pozwalających na sterowanie rojem o pożądanym wypukłym kształcie. Przeanalizowano dwie metody sterowania roju. W pierwszym przypadku kształt roju uzyskuje się za pomocą wirtualnego łańcucha sprężyn i tłumików o zdefiniowanej analitycznie długości spoczynkowej sprężyn. W drugim przypadku wprowadzono metodę numeryczną pozwalającą na formowanie dowolnego zamkniętego wypukłego kształtu przekształconego ze zdjęcia w chmurę punktów. Artykuł kończy się symulacjami numerycznymi służącymi do oceny działania proponowanej metody sterowania.

32.
Sterowanie odporne robotem z kołami mecanum
¹Zenon Hendzel, ²Maciej Kołodziej
¹Rzeszow University of Technology, ²Politechnika Rzeszowska
zenhen@prz.edu.pl, csraziel@gmail.com
Streszczenie: W pracy przedstawiono podejście do problemu sterowania obiektami mechanicznymi o nieokreślonym opisie, z uwzględnieniem zmiennych warunków pracy. Sterowany obiekt to mobilny robot z kołami mecanum. Algorytm sterowania oparty jest na metodzie linearyzacji wejścia-wyjścia i sterowania ze zmienną strukturą. Główny wkład tego artykułu polega na zastosowaniu nowego podejścia do sterowania robotem kołowym wzdłuż żądanej trajektorii przy obecnych zakłóceniach parametrycznych i nieparametrycznych. Aby rozwiązać zadanie sterowania, biorąc pod uwagę kompensację nieliniowości i warunki pracy zmiennych obiektów, zastosowano teorię stabilności Lapunowa. Na podstawie analizy numerycznej wykazano, że badany algorytm sterowania jest odporny na zakładane niedokładności modelowania.

33.
Lokalizacja i budowa mapy na podstawie danych z sensora typu LiDAR dla autonomicznych pojazdy: najnowsze rozwiązania i trendy
Piotr Skrzypczynski
Poznan University of Technology
piotr.skrzypczynski@put.poznan.pl
Streszczenie: W artykule przedstawiono krótki przegląd aktualnych osiągnięć w zakresie LiDAR SLAM oraz omówiono wybrane najnowsze trendy i nowe pomysły w tej dziedzinie. Nacisk polozono na SLAM stosowany w pojazdach autonomicznych, które wciąż borykają się ze zlozonoscia swiata rzeczywistego. Zidentyfikowano wciaz otwarte problemy w zakresie efektywnej reprezentacji środowiska, odpornej estymacji w dużych przestrzeniach stanów oraz dynamiki sceny i jej zróżnicowanej semantyki. Niektóre z tych problemów ilustrują wstępne wyniki naszych ostatnich badań w zakresie LiDAR SLAM.

34.
Metoda omijania przeszkód dla robota mobilnego z użyciem konwolucyjnych sieci neuronowych
Milena Molska, Dominik Belter
Poznan University of Technology
milenamolska@gmail.com, dominik.belter@put.poznan.pl
Streszczenie: W artykule przedstawiono moduły unikania kolizji i lokalnego planowania ruchu dla robota mobilnego wyposażonego w kamerę RGB-D. W niniejszym artykule zidentyfikowane zostały ograniczenia istniejącego sterownika neuronowego, a następnie zaproponowane zostały rozszerzenia, które poprawiają zachowanie robota. Pokazano, że wiedza na temat historii sterowania jest kluczowa dla skutecznego unikania kolizji z przeszkodami, jeśli robot jest wyposażony w kamerę o wąskim polu widzenia. Zaproponowano architekturę wykorzystującą moduły oparte o konwolucyjne sieci neuronowe do planowania lokalnego ruchu robota. Na koniec przedstawiono wyniki eksperymentalnej weryfikacji na rzeczywistym robocie.

35.
Ocena algorytmów kalibracji typu ręka-oko w zastosowaniu do zrobotyzowanych elastycznych systemów wytwórczych
¹Jakub Chudziński, ¹Dominik Belter, ²Filip Jarecki, ²Michał Spławski, ¹Paweł Drapikowski, ¹Piotr Kaczmarek
¹Poznan University of Technology, ²A.S. Adrian Stern, Wilczak 45/47, 61-623 Poznan, Poland
jakub.chudzinski@put.poznan.pl, dominik.belter@put.poznan.pl, filip.m.jarecki@gmail.com, m.splawski@rob-tech.pl, pawel.drapikowski@put.poznan.pl, piotr.kaczmarek@put.poznan.pl
Streszczenie: Artykuł koncentruje się na dwóch istotnych aspektach praktycznych związanych z zrobotyzowanym, elastycznym systemem produkcyjnym, który może być wykorzystany na przykład w małych zakładach rzemieślniczych do wspierania produkcji krótkich serii: automatycznej kalibracji systemu wizyjnego względem przestrzeni roboczej oraz wizualnej lokalizacji obrabianego przedmiotu. Procedura testowa została przeprowadzona w systemie składającym się z robota współpracującego UR-10, kamery HD RGB oraz 8-kamerowego systemu śledzenia ruchu Optitrack, który służył jako odniesienie. Do kalibracji przebadano trzy algorytmy typu ręka-oko, w których najlepszą dokładność umożliwiającą lokalizację układu współrzędnych obszaru roboczego uzyskano dla podejścia dual-quaternion z błędem lokalizacji poniżej 0,4 mm w każdym kierunku. Dla lokalizacji obrabainego obiektu za pomocą znacznika o rozmiarze 40x40mm typu ArUcotag, średni błąd lokalizacji wynosił poniżej 0,6 mm w każdym wymiarze

36.
Określanie parametrów bezhisterezowej krzywej magnesowania izotropowych i anizotropowych materiałów magnetycznie miękkich z wykorzystaniem wyników pomiarów bezhisterezowej przenikalności magnetycznej
Roman Szewczyk
Łukasiewicz Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP
rszewczyk@piap.pl
Streszczenie: Określanie parametrów bezhisterezowej krzywej magnesowania w materiałach magnetycznie miękkich odgrywa kluczową rolę w modelowaniu charakterystyk tych materiałów. Krzywa bezhisterezowa może być zastosowana do opisu charakterystyk komponentów indukcyjnych w modelowani SPICE i MES. Ponadto krzyswa magnetyzacji bezhisterezowej jest podstawą do modelowania pętli histerezy w modelu Jilesa-Athertona. W referacie przedstawiono metodę optymalizacyjnego określania parametrów krzywej bezhisterezowej zarówno materiałów izotropowych, jak i anizotropowych. Ponadto zaprezentowano otwarte oprogramowanie w języku skryptowym MATLAB/Octave, które umożliwia przeprowadzenie procesu identyfikacji w odniesieniu do wyników pomiarów eksperymentalnych.

37.
Modelowanie z wykorzystaniem oprogramowania LTspice elementów indukcyjnych w zasilaczach impulsowych z uwzględnieniem strat i nasycenia magnetycznego
¹Roman Szewczyk, ¹Oleg Petruk, ²Michal Nowicki, ²Anna Ostaszewska-Liżewska, ³Aleksandra Kolano-Burian, ⁴Piotr Gazda, ⁴Adam Bienkowski, ¹Pawel Nowak, ⁵Tomasz Charubin
¹Łukasiewicz Reserch Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, ²Institute of Metrology and Biomedical Engineering, Warsaw University of Technology, ³Łukasiewicz Research Network – Institute of Nonferrous Metals, ⁴Warsaw University of Technology, Faculty of Mechatronics, ⁵Warsaw University of Technology
rszewczyk@piap.pl, opetruk@piap.pl, m.nowicki@mchtr.pw.edu.pl, a.ostaszewska@mchtr.pw.edu.pl, olak@imn.gliwice.pl, p.gazda@mchtr.pw.edu.pl, adam.bienkowski@pw.edu.pl, p.nowak@mchtr.pw.edu.pl, charubin@mchtr.pw.edu.pl
Streszczenie: Modelowanie stanów przejściowych w układach elektronicznych z elementami indukcyjnymi ma kluczowe znaczenie w procesie projektowania zasilaczy impulsowych. Modelowanie takie jest szczególnie ważne w odniesieniu do rozwiązań z zastosowaniem nowego typu magnetyków amorficznych. W referacie przedstawiono model elementu indukcyjnego z rdzeniem ultra-wysokiej przenikalności na bazie kobaltu wykorzystujący układ żyrator-kondensator. Parametry modelu wyznaczono w procesie optymalizacji metoda Nedlera-Meada. Przedstawione wyniki modelowania potwierdzają, że model w układzie żyrator-kondensator może być zastosowany do modelowania układów elektronicznych, jednak dokładność modelu w szerokim zakresie częstotliwości jest ograniczona.

38.
Estymacja wolumetryczna niejednorodnych i nieustrukturyzowanych odpadów
Adam Wołoszczuk, Mateusz Bielecki, Szymon Buś, Mateusz Maciaś, Jakub Główka, Michał Bryła
ŁUKASIEWICZ Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP
adam.woloszczuk@piap.lukasiewicz.gov.pl, mateusz.bielecki@piap.lukasiewicz.gov.pl, szymon.bus@piap.lukasiewicz.gov.pl, mateusz.macias@piap.lukasiewicz.gov.pl, jakub.glowka@piap.lukasiewicz.gov.pl, michal.bryla@piap.lukasiewicz.gov.pl
Streszczenie: Celem artykułu jest przedstawienie nowatorskiej metody estymacji wolumetrycznej niejednorodnych i nieustrukturyzowanych odpadów umieszczonych w koszu urządzenia do inteligentnej segregacji śmieci. W pierwszej kolejności przedstawiono metodę szacowania ilości odpadów na podstawie danych z radaru fal milimetrowych przy wspomaganiu sztuczną inteligencją. Następnie opisano warunki i konfigurację stanowiska doświadczalnego wraz z metodologią badawczą. W dalszej części omówiono wyniki eksperymentu w zakresie porównania skuteczności czujników radarowych i detektora opartego na sztucznej inteligencji ze wskazaniami dotychczas stosowanych w aplikacji czujników. W końcowej części artykułu podsumowano wnioski z eksperymentu oraz zalecenia dotyczące rozszerzenia badań.

39.
MANEWR OMIJANIA ZAGREGOWANEJ GRUPY PRZESZKÓD PORUSZAJĄCYCH SIĘ W OTOCZENIU SAMOLOTU
Jerzy Graffstein
Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation
jerzy.graffstein@ilot.edu.pl
Streszczenie: Sukces uniknięcia kolizji z ruchomymi przeszkodami zależy od rozwiązania najistotniejszych problemów takich jak: szybkie wykrycie przeszkód, sprawdzenie czy stanowią zagrożenie oraz podjęcie właściwej decyzji o sposobie ich ominięcia. Do podjęcia tej decyzji niezbędna jest właściwa identyfikacja rodzaju zagrożenia, w tym między innymi czy wykryte przeszkody należy potraktować jako jedną zagregowaną grupę. Do typowych przypadków zalicza się agregację ruchomych przeszkód poruszających się blisko siebie. Opisano sytuacje gdy dołączeniu do grupy podlegają obiekty przemieszczające się większej odległości od siebie. Zaprezentowano algorytm podejmowania decyzji przypisania (zagregowania) ruchomych przeszkód do danej grupy. Przedstawiono sposób wyliczania jej charakterystycznych parametrów. Omawiane zagadnienia zostały zilustrowane wynikami symulacji manewrów omijania zagregowanej grupy ruchomych przeszkód dla wybranych scenariuszy.

40.
Rezonans w zawieszeniu żyroskopu przy zmianie kąta wiązki akustycznej
¹Igor Korobiichuk, ²Viktorij Mel’nick, ²Serhii Fesenko
¹Łukasiewicz Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, ²National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
kiv_igor@list.ru, vmm71@i.ua, fes.great@gmail.com
Streszczenie: Analiza cech wystąpienia rezonansu zarówno jak dla modeli obliczeniowych, tak i dla modelu przybliżonego (o wyglądzie płytki elementarnej), a także modelu udoskonalonego (o wyglądzie powłoki o znacznej długości) ujawniła pewne rozbieżności w wynikach. Uzyskane wyniki zostały potwierdzone przy eksperymentalnym modelowaniu zachowania się obudowy. Dokładnie rozważa się przyczyny rozbieżności wyników i oblicza wartości najniebezpieczniejszych kątów padania promieni dźwięku w stosunku do powierzchni obudowy.

41.
OKREŚLANIE STOPNIA ZAGROŻEŃ TECHNOLOGICZNYCH W MATERYLACH POD WPŁYWEM ZJAWISKA DYFRAKCJI PRZEPŁYWUJĄCEGO PROMIENIOWANIA AKUSTYCZNEGO
¹Igor Korobiichuk, ²Viktorij Mel’nick, ²Volodimir Karachun, ²Vladislav Shybetskiy
¹Warsaw University of Technology, ²National Technical University of Ukraine „Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
kiv_igor@list.ru, vmm71@i.ua, karachun11@i.ua, v.shybetsky@gmail.com
Streszczenie: Ustala się cechy zaburzonego ruchu części ruchomej żyroskopu i określa najniebezpieczniejsze postacie oscylacji prowadzące do rezonansów w materiałach. Wyznaczono liczbowe wartości przemieszczeń sprężystych w materiałach ramy zawieszenia żyroskopu, spowodowane dyfrakcją fal dźwiękowych promieniowania akustycznego. Zaproponowano i przetestowano modele do obliczania niestacjonarnego sprężystego oddziaływania promieniowania akustycznego przenikającego do przedziału instrumentalnego aerodynamicznej głowicy rakiety. Określono stopień zagrożenia wystąpienia zagrożeń technologicznych w postaci zjawisk rezonansowych.

42.
Quinones-Mediated Microbial Biofuel Cell based on Baker’s Yeast
¹Juste Rozene, ²Katazyna Blazevic, ¹Antanas Zinovicius, ¹Vakare Guoba Sataite, ¹Inga Morkvenaite-Vilkonciene
¹Vilnius Gediminas technical university, ²Vilnius University
juste.rozene@gmail.com, katazyna.blazevic@chgf.stud.vu.lt, antanas.zinovicius@vgtu.lt, vakare-guoba.sataite@stud.vgtu.lt, inga.morkvenaite-vilkonciene@vgtu.lt
Streszczenie: The impact of the energy consumption increase on the environment is one big problem, and it makes alternative energy sources so significant. Biological fuel cells (BFCs) based on enzymes and microorganisms are devices capable to directly transform chemical to electrical energy via electrochemical reactions involving biochemical pathways microbial biofuel cells (MBFCs). The study shows the possibility to use yeast-based MBFCs as the microorganisms for the quinones caused toxicity. Quinones are a controversial substance that is very important to MBFCs electrons transfer process but can cause oxidative and replicative stress of the cell. This is why the main aim of our research was to improve charge transfer efficiency in Baker’s yeast-based MBFCs by immobilizing quinones menadione (MD), 9,10-phenantrenquinone (PQ), and MD/PQ on the anode surface. Metrohm μStat 400 Potentiostat/Galvanostat was used for the electrochemical measurements, which results are described in this paper.

43.
Surface Properties of Polypyrrole-Modified Yeast Used in Microbial Fuel Cell
¹Antanas Zinovičius, ²Justė Rožėnė, ²Jurga Subačiūtė-Žemaitienė, ²Karolina Lapkauskaitė, ²Aurimas Čerškus, ²Mykyta Kovalenko, ²Andrius Dzedzickis, ²Vytautas Bučinskas, ¹Inga Morkvėnaitė-Vilkončienė
¹Vilnius Gediminas Technical University, ²Vilnius Gediminas technical university
antanas.zinovicius@vgtu.lt, juste.rozene@vgtu.lt, jurga.subaciute-zemaitiene@vgtu.lt, karolina.lapkauskaite@stud.vgtu.lt, aurimas.cerskus@vgtu.lt, mykyta.kovalenko@vgtu.lt, andrius.dzedzickis@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt, inga.morkvenaite-vilkonciene@vgtu.lt
Streszczenie: Electrically conductive polymers can be used for the modification of living cells to increase charge transfer efficiency from the cell to the electrode in high-performance biosensors or biofuel cells. However, such modification causes shortened cell lifespan, burdens the replication process, and diminishes renewability in the long term. The main aim of this research is to assess the possibility to apply polypyrrole-modified cells in microbial fuel cell after evaluating potential changes in cell viability by measuring surface and morphological properties when cell is encapsulated in polypyrrole. To understand the electrically conductive polymer-induced damages to the living cells, yeast cells were modified with pyrrole, and cell surface properties, such as cell morphology and roughness, were evaluated. The results were compared to healthy and inactivated yeast cells. The cells displayed cell size reduction, incremental growth of roughness parameters and formation of small structural clusters of polymer on the cell with increasing pyrrole concentration used for modification. Substantially, modifications with low concentrations of polypyrrole do not cause severe alterations in surface properties of the cell; therefore, such practice can be implemented to improve the microbial biofuel cell.

44.
Evaluation of motion characteristics using absolute sensors
Marius Sumanas, Andrius Dzedzickis, Vytautas Bučinkas, Algirdas Petronis, Tomas Januškevičius, Darius Urbonis, Igor Iljin, Simonas Stankaitis
Vilnius Gediminas Technical University
m.sumanas@gmail.com, andrius.dzedzickis@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt, algirdas.petronis@vgtu.lt, tomas.januskevicius@vgtu.lt, darius.urbonis@stud.vgtu.lt, igor.iljin@vgtu.lt, simonas.stankaitis@stud.vgtu.lt
Streszczenie: Definition of movement trajectories using absolute sensors is a challenging is-sue in various application fields due to the appearing additive errors. Most of-ten, for the trajectory definition used Inertial measurement units (IMU) con-sisting of accelerometers, gyroscopes, and magnetometers require for imple-mentation of sensor fusion algorithms and complex data processing. In this re-search, we investigated the possibility to use cheap 3-axis accelerometer for movement trajectory definition and reproduction. Six degrees of freedom in-dustrial articulated robot was used as a source of ideal trajectories. Obtained results show that using 3-axis accelerometer and relatively simple data pro-cessing; raw data mean value offset correction and double integration it is pos-sible to define 2D and 3D trajectories in respect of reference point. In our case, the maximum reproduction error did not exceed 21 mm for, 314 mm length 2D trajectory, and correspondingly 7 mm for the 3D trajectory of the same length. Also, we defined that reproduction errors are proportional to the length of tra-jectory in the separately taken axis.

45.
Wpływ interferencji sygnału na określanie kierunku jego nadejścia metodą pośredniego wyznaczania fazy
Bogdan Kreczmer
Wroclaw University of Science and Technology
bogdan.kreczmer@pwr.edu.pl
Streszczenie: W artykule opisano wpływ zjawiska interferencji sygnału na wyznaczenie kąta azymutu przylotu sygnału. Wpływ ten jest szczególnie ważny, gdy stosuje się metodę opartą na pomiarze przesunięcia fazowego. Taka metoda jest stosowana w sonarze wykorzystywanym w prezentowanych badaniach. Aby zademonstrować wpływ efektu interferencji, przedstawiono i opisano serię wstępnych eksperymentów.

46.
Pasma niepewności linii regresji dla danych zmiennej zależnej Y z niepewnościami typu A i typu B
¹Zygmunt Lech Warsza, ²Jacek Puchalski
¹ŁUKASIEWICZ Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, ²Central Office of Measures – Główny Urząd Miar
zlw@op.pl, jacek.puchalski@gum.gov.pl
Streszczenie: Niniejsza praca dotyczy szacowania dokładności funkcji wyznaczonej metodą regresji liniowej do opisu nieskorelowanych danych pomiarowych zmiennej Y. Skorzystano z zaleceń międzynarodowego Przewodnika Wyrażania Niepewności w Pomiarach (GUM) [1]. Uwzględniono wpływ niepewności pomiaru typu B na dokładność metody regresji, który jest pomijany w literaturze statystycznej. We wstępie przedstawiono istotę obliczeń niepewności stosowanych w przewodniku GUM. Szczegółowo omówiono przypadek zmian losowych zmiennej Y oraz kryteria stosowane w regresji liniowej. Dla znanych wartości zmiennej X wyznacza się parametry i pasma niepewności linii regresji dla pomiaru nieskorelowanych wartości Y z niepewnościami typu A i typu B. Rozważania zilustrowano czterema numerycznymi przykładami punktów pomiarowych o tych samych współrzędnych, ale różnych niepewnościach bezwzględnych i względnych.

47.
Pasma niepewności linii regresji dla auto-skorelowanych danych zmiennej zależnej Y
¹Zygmunt Lech Warsza, ²Jacek Puchalski
¹ŁUKASIEWICZ Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, ²Central Office of Measures
zlw1936@gmail.com, jacek.puchalski@gum.gov.pl
Streszczenie: Zaproponowano formalizm oceny dokładności linii regresji, który uwzględnia zarówno korelację danych zmiennej Y, jak i wpływ niepewności typu B w pomiarach rutynowych. Jest to kontynuacja pracy autorów dotyczącej danych z niepewnością typu B. i nieskorelowanymi błędami losowymi. Zbadano istotę, kryteria i zależności metody regresji. Rozważono symulowane przykłady wyznaczania pasm niepewności linii regresji dopasowanej do mierzonych punktów z różnymi przypadkami skorelowanych wartości zmiennej zależnej Y. Odwołano się do zaleceń Przewodnika GUM [1] i uwzględniono niepewności typu B nie omawiane dotychczas w literaturze. Proponowany formalizm ilustrują przykłady dla punktach mierzonych o dokładnie znanej odciętej oraz rzędnych o różnej korelacji i absolutnych lub względnych niepewnościach Typu A i typu B.

48.
Pomiar cech jakościowych różnych rodzajów odpadów drzewnych w leśnictwie Żytomierz Polissja
¹Igor Korobiichuk, ²Iryna Davydova, ²Valentyn Korobiichuk, ²Volodymyr Shlapak, ²Andrii Panasiuk
¹Łukasiewicz Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Meas-urements PIAP, ²Zhytomyr Polytechnic State University
kiv_igor@list.ru, davydvairina2@gmail.com, korobiichykv@gmail.com, shlapakvo@gmail.com, panasyukav79@gmail.com
Streszczenie: W artykule przeanalizowano perspektywy wykorzystania odpadów leśnych jako surowca do produkcji surowców paliwowych (peletów). Dla każdego rodzaju surowca drzewnego wykonano pomiary głównych parametrów jakościowych: wilgotność, zawartość popiołu, zawartość lotnych substancji pomocniczych. Na podstawie uzyskanych doświadczalnie obliczono dolną wartość opałową badanych próbek. Wyniki pomiarów porównano z wymaganiami norm europejskich stosowanych na Ukrainie. Badania wykazały, że trociny z zakładu przygotowania suchej tarcicy bez obróbki wstępnej oraz trociny z tartaków i obróbki drewna po suszeniu wstępnym można wykorzystać do wytworzenia pelletu spełniającego szwedzką normę jakości SS 18 71 20.

49.
Pomiar dawek flokulantów w uzdatnianiu wody w zakładach obróbki kamienia
¹Igor Korobiichuk, ²Volodymyr Shamray, ²Valentyn Korobiichuk, ²Andrii Kryvoruchko, ²Sergii Iskov
¹Łukasiewicz Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, ²Zhytomyr Polytechnic State University
kiv_igor@list.ru, vp97776@gmail.com, korobiichykv@gmail.com, kraa977@gmail.com, serga.iskov@gmail.com
Streszczenie: Dokonano pomiaru stężenia pierwiastków chemicznych w próbkach wody brudnej i oczyszczonej z osadników zakładu obróbki kamienia za pomocą urządzenia MP-AES. Uzyskane dane porównano z normami Ukrainy i UE. Pobrano również 180 próbek brudnej wody po 60 ml każda w celu dodania flokulantów. Szybkość sedymentacji osadu kamiennego mierzono jako funkcję stężenia flokulantu w roztworze z wodą i szlamem kamiennym. Na każdym etapie badań, przy stężeniach flokulantu 0,25 g / l, 0,5 g / l, 1 g / l, 2 g / l, 3 g / l, mierzono przedziały czasowe, w których mija punkt odcięcia między dwoma fazami: 70 ml, 60 ml i 50 ml. Rejestrowano również czas, w którym punkt przecięcia między dwiema fazami przeszedł przez znaki na kolbie.

50.
Zastosowanie metody maksymalizacji wielomianu do estymacji parametrów w regresji wielomianowej z resztami niegaussowskimi
¹Serhii Zabolotnii, ¹Oleksandr Tkachenko, ²Zygmunt Warsza
¹Cherkasy State Business College, ²Łukasiewicz Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP
zabolotni@ukr.net, tkachenko.ck@gmail.com, zlw1936@gmail.com
Streszczenie: W artykule rozważono zastosowanie metody maksymalizacji wielomianów do oszacowania parametrów regresji wielomianowej. Wykazano, że metoda ta może być skuteczna w przypadku, gdy rozkład składnika losowego (reszt) modelu regresji różni się istotnie od rozkładu Gaussa. Podejście to jest adaptacyjne i opiera się na analizie statystyk wyższego rzędu dla reszt regresji. Uzyskuje się wyrażenia analityczne, które umożliwiają oszacowanie poszukiwanych parametrów i analizę ich niepewności. Uwzględniono przypadki asymetrii i symetrii rozkładu reszt regresji. Wykazano, że wariancja oszacowań metody maksymalizacji wielomianu może być znacznie mniejsza niż wariancja oszacowań metody najmniejszych kwadratów, która jest jej przypadkiem szczególnym. Wzrost dokładności zależy od wartości kumulantów wyższych rzędów dla losowego rozkładu reszt, czyli odchyleń analizowanych danych wejściowych od modelu funkcji poszukiwanej metodą regresji. Podano wyniki modelowania statystycznego metodą Monte Carlo dla różnych rozkładów, które potwierdzają skuteczność zaproponowanego podejścia