Výzkumné projekty

Výzkumné a vývojové projekty na FEL jsou řešeny pod záštitou R&D centra RICE. Katedry zajišťují propojení mezi naším výzkumem a vzdělávací činností a využívají nejnovější poznatky ve výuce.

KEP_cut

Basketbalový trenažér

Cílem projektu je vyvinout novou řídící jednotku basketbalového trenažéru s možností identifikace aktuálního hráče a vizualizací herních dat ve webovém rozhraní. Identifikace hráče probíhá pomocí QR kódu, který je unikátní pro každého hráče, a který lze snadno zobrazit např. pomocí mobilního telefonu. Trenéři budou mít přehled o výsledcích hráčů svého týmu a budou moci efektivněji připravovat tréninkové programy na základě těchto výsledků.

basket_double

Elektrochemie

Laboratoř elektrochemie se zaměřuje na charakterizace a inovace především v oblasti nízkoteplotních palivových článků s protonově vodivou membránou. Disponuje typovými modely elektrolyzérů a palivových článků i prostředky pro měření jejich výkonových charakteristik či vodivostních parametrů.

elchem_double

Elektromagnetické ventily

Elektromagnetické ventily se používají pro ovládání toku kapalin a plynů. Běžně je najdeme jak v domácnostech, tak v průmyslu. Naším cílem je vymýšlet nové konstrukce ventilů, které zlepšují jejich vlastnosti. Nedílnou součástí je také ovládací elektronika, díky které může mít ventil vlastní inteligenci a další pokročilé funkce. Zabýváme se ventily pro vysoké tlaky, kryogenní teploty, řízení tlaku i pro chytré domácnosti.

ventil_double

KapFELa

Robotická kapela hrající na skutečné akustické a elektrické hudební nástroje. Jednotlivé nástroje jsou řízeny moduly ESP32 a celá kapela je pod vedením mikropočítače Raspberry-pi. Aktuálně jsou v kapele zastoupeny tyto nástroje: ukulele, jeho vizuální dvojče a dřívka. V budoucnu bude součástí kapely i cajon a elektrická baskytara.

kapfela_double

Měření magnetického pole

Magnetické pole není viditelné lidským okem, a tak potřebujeme speciální zařízení, které nám jej umožní měřit a zobrazovat. Chceme zaznamenávat jak změny magnetického pole v čase, tak ho detailně měřit s co největším rozlišením. Magnetická kamera může být využita pro ověření magnetizace magnetoreologických elastomerů, minirobotů, pro hledání zdroje EMC problémů na DPS atd. Projekt vznikl jako diplomová práce.

magpole_double

 

Miniroboty

Pomocí systému cívek a malých magnetů stavíme malé roboty, které sice velikostí často nepřesáhnou několik milimetrů, ale svou nosností překonají nejednoho živočicha. Unesou totiž více než 4000 % své vlastní váhy. To nám umožňuje tvořit složitější robotické struktury, které společně mohou dělat velké věci - vozit Petriho misky, nést elektroniku, měřit mnoho veličin nebo se spojovat a tvořit tak komplikované elektrické obvody.

minirobo_double

Rozpoznávání registračních značek

V projektu vyvíjíme systém na rozpoznávání registračních značek vozidel pomocí neuronové sítě. Hardwarové komponenty jsou stavěny s důrazem na spolehlivost a odolnost nepříznivých vlivů počasí. Studenti provádí výzkum vhodného natrénování rozpoznávacího algoritmu, testování vhodné konfigurace systému, výběru a testování vhodné HW platformy. Systém je též nutné optimalizovat z hlediska velikosti a výkonu.

znacky_double

Separátor plastů

Nadměrná produkce plastového odpadu patří mezi globální problémy současnosti. Jeho druhotné využití je přitom obtížné, a to především s ohledem na různorodost plastových materiálů a jeho znečištění. Jedním z řešení je elektrostatický separátor plastů, který dokáže třídit různé druhy plastů na základě rozdílného elektrického náboje. Po sestrojení prvního prototypu (2012) byla navázána spolupráce se společností Puruplast a.s., kde je nyní postaven průmyslový separátor.

separator_double

Simulátor padákového kluzáku - flyonvision

Cílem projektu FlyOnVision je vyvinout pokročilý letecký simulátor padákového kluzáku s podporou virtuální reality.  Jeho pomocí podstatně zvýšit bezpečnost a snížit riziko zranění pilotů padákových kluzáků všech kategorií. Projekt zásadně mění možnosti individuálního i skupinového tréninku paraglidingu a zvyšuje připravenost pilotů. Dokáže věrně simulovat stavy způsobené pilotními chybami, které vedou k vážným úrazům.

Studenti navrhují konstrukci simulátoru, tvoří součásti v CAD systémech, tisknou je na 3D tiskárnách a následně kompletují konstrukční části. Tvoří a navrhují zapojení řídících servomotorů a potřebných rozvaděčů. Programují řídící elektroniku (mikrokontroloréry). Podílejí se na programování modulů (C# - Unity) v herním simulačním enginu, tvorbě rozhraní mezi Unity a hardwarovými moduly a přípravě modulů realistické fyziky letu.

padak_double

Teplotní problémy

Na základě znalosti šíření tepla a numerických modelů jsme schopni řešit nejrůznější průmyslové aplikace. Mezi žádané patří návrh tvaru induktoru na klíč. Dle zadané aplikace, parametrů procesu a prostoru zástavby v reálné průmyslové lince navrhujeme tvar a numericky testujeme jeho prvotní funkčnost, kterou následně konfrontujeme s experimentem. Dále je to oblast hybridních ohřevů - kombinace laseru a indukce. Jedná se o svařování či navařování (3D tisk), kde nám indukce rozšiřuje možnosti kontroly procesu.

Zajímavou aplikací je i nepřímý ohřev, kde se nevodivé materiály (barvy, laky, povlaky) ohřejí přestupem tepla z el. vodivého ohřívaného podkladu nebo vývoj algoritmu predikce popálení do chytrého hasičského obleku.

teplo_double

Vývoj SW - Ārtap a Agros Suite

Ārtap je software pro robustní návrh elektrotechnických zařízení vyvíjený v jazyce Python. Obsahuje řadu deterministických i stochastických optimalizačních algoritmů, nástroje pro citlivostní analýzu a DoE (Design Of Experiments). Software umí simulovat dynamické systémy a chytře redukovat jejich řád, umí používat tzv. surrogate modely a neuronové sítě. Výpočty lze potom řešit na clusteru.

Agros Suite je naše vlastní řešení pro modelování fyzikálních polí a sdružených úloh ve 2D v uživatelsky přívětivém prostředí. Software stojí na řešiči konečných prvků vyššího řádu s vysokou přesností a automatickou adaptivitou. Software obsahuje základní optimalizační algoritmy a umožňuje paralelizaci na více jádrech. Software už má na svém počítači nainstalováno více než 45 tisíc uživatelů a je využíván na několika univerzitách, výzkumných centrech a firmách.

sw_double

Výzkum elastomerů

Předmětem projektu je studium vlastností magnetoreologických elastomerů (MRE) a možnosti jejich využití. Materiál vzniká mícháním adičních silikonů s feromagnetickými částicemi. Materiál je tedy silně elastický i magnetický. Přidáváním aditiv do silikonové směsi lze široce upravovat či úplně změnit mechanické vlastnosti silikonu. Množstvím částic nebo jejich orientací pak lze upravovat magnetické vlastnosti. Aplikace materiálu v chapadlech či čerpadlech, využívajících obou vlastností materiálu ve svůj prospěch, pak dělá jejich koncept fyzikálně inteligentní.

elastomer_double