Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Registrační číslo: CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000867
Program: Operační program Výzkum, vývoj a vzdělávání
Období: 2018 - 2022
Příjemce: VŠB – Technická univerzita Ostrava

Stručný popis projektu - abstrakt

Cílem projektu je rozvoj excelentního výzkumu v oblasti pokročilých mechatronických systémů, který bude prováděn především pracovníky Fakulty strojní a Fakulty elektrotechniky a informatiky VŠB-TU Ostrava. Unikátním rysem projektu je propojení teoretického návrhu, modelování a simulace mechatronických systémů a implementace měřicích, řídicích a diagnostických systémů. Vědecké aktivity projektu jsou rozděleny do čtyř výzkumných programů a zahrnují aktivní řízení hluků a vibrací, bezkontaktní měření tvarů a vlastností objektů, koncepční design manipulačních a robotických mechanismů, návrh kompaktních hydraulických pohonů, zpracování signálů, návrh a implementaci vestavěných řídicích systémů. Díky pořízené unikátní výzkumné infrastruktuře dojde k akceleraci výsledků výzkumu týmu, vzniklých rovněž ve spolupráci se zahraničními partnery, růstu mobility výzkumných pracovníků, výchově mladých vědeckých pracovníků a nárůstu účasti v kvalitních mezinárodních výzkumných projektech.

Výzkumné programy a cíle

  • VP1 - Modelování, simulace a řízení mechatronických systémů 
  • VP2 - Metodika a teorie koncepčního designu robotických manipulátorů s počítačovou podporou
  • VP3 - Tekutinové systémy
  • VP4 - Řídicí, senzorické a diagnostické systémy v mechatronice

VC2.1 – Koncepční design manipulačních a robotických mechanismů

Abstrakt: Náplní tohoto výzkumného cíle je výzkum teoretických metod v oblasti automatizovaného koncepčního designu robotů a manipulátorů na základě požadovaných parametrů manipulační úlohy (dynamika pohybu, počet stupňů volnosti, tvar uchopovacích ploch objektu manipulace apod.) a souvisejících hodnotových parametrů pracoviště, jako je energetická spotřeba, hmotnost zařízení, zatížení a životnost kinematických vazeb, minimalizace prostorového uspořádání apod. Metody automatické syntézy rámu zařízení, syntézy kinematické struktury mechanismu a dimenzovaní ramen a pohonů budou ověřeny na případových studiích typických manipulačních úloh v automatizovaných výrobních i servisních činnostech. Matematické metody koncepčního designu mají velký aplikační potenciál v návrhových SW systémech pro počítačovou podporu koncepčního návrhu těchto mechanismů (Computer-aided conceptual design, CACD). Výstup z návrhového SW bude možné použít pro doporučení vhodného průmyslového robotu z databáze stávajících dostupných robotů, nebo pro sestavení optimální kinematické struktury z flexibilních modulárních prvků. Cílem je automatizovaná syntéza vhodného robotického manipulačního prostředku tak, aby byly plněny všechny požadované funkce při minimální spotřebě materiálních a energetických zdrojů.

Dosažené výsledky

Výsledky dosažené v rámci řešení projektu byly průběžně publikovány v odborných článcích a na konferencích, viz následující seznam:

2023

Články v zahraničních časopisech

HAGARA, Martin, HUŇADY, Róbert, LENGVARSKÝ, Pavol, VOCETKA, Michal a PALIČKA, Peter. The Calibration Process and Setting of Image Brightness to Achieve Optimum Strain Measurement Accuracy Using Stereo-Camera Digital Image Correlation. Applied Sciences. 2023, vol. 13, issue 17. e-ISSN 2076-6341. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

VARGA, Martin, VIRGALA, Ivan, KELEMEN, Michal, MIKOVÁ, Ľubica, BOBOVSKÝ, Zdenko, SINCAK, Peter Jan a MERVA, Tomáš. Pneumatic Bellows Actuated Parallel Platform Control with Adjustable Stiffness Using a Hybrid Feed-Forward and Variable Gain Integral Controller. Applied Sciences. 2023, 13(24), 13261. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

KREJČÍ, Jakub, BABIUCH, Marek, BABJAK, Ján, SUDER, Jiří a WIERBICA, Rostislav. Implementation of an Embedded System into the Internet of Robotic Things. Micromachines. 2023. 14(1), 113. Scopus, WoS, OBD, [Q2]

Příspěvky na mezinárodních konferencích nebo seminářích

VOCETKA, Michal, HECZKO, Dominik, BABJAK, Ján, BOBOVSKÝ, Zdenko, KRYS, Václav, RUŽAROVSKÝ, Roman a BOČÁK, Robert. UR10e Robot Drift Compensation for Precision Measurement Applications. In Mechanisms and Machine Science. 2023. 32nd International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, RAAD 2023. pp. 281-288. ISBN 9783031326059. ISSN 2211-1098. Scopus, OBD

MLOTEK, Jakub, SUDER, Jiří, VOCETKA, Michal, BOBOVSKÝ, Zdenko a KRYS, Václav. The Effect of Deformation on Robot Shape-Changing Link. In Advances in Service and Industrial Robotics. RAAD 2023. Mechanisms and Machine Science. vol 135. Cham : Springer, 2023. ISBN 978-3-031-32605-9. Scopus, OBD

2022

Články v domácích časopisech

MIHOLA, Milan, ZEMAN, Zdeněk, BOLESLAVSKÝ, Adam, BÉM, Jan, PASTOR, Robert a FOJTÍK, David. Automation of Design of Robotic Arm. MM Science Journal. 2022, issue October, pp. 5876-5882. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS

BOLESLAVSKÝ, Adam, MIHOLA, Milan, WIERBICA, Rostislav, BÉM, Jan a SPURNÝ, Tomáš. Research and Development of a Software Tool for Parametric Modeling of Robotized Workplaces. MM Science Journal. 2022, issue June, pp. 5675-5683. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

ZEMAN, Zdeněk, MIHOLA, Milan, SUDER, Jiří a BOLESLAVSKÝ, Adam. Automation of Partial Tasks in the Design of Robotic Arms. MM Science Journal. 2022, issue March, pp. 5513-5521. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

Články v zahraničních časopisech

MIKOVÁ, Ľubica, PRADA, Erik, KELEMEN, Michal, KRYS, Václav, MYKHAILYSHYN, Roman, SINČÁK, Peter Ján, MERVA, Tomáš a LEŠTACH, Lukáš. Upgrade of Biaxial Mechatronic Testing Machine for Cruciform Specimens and Verification by FEM Analysis. Machines. 2022. 10(10), 916. Scopus, WoS, OBD, [Q2]

HUCZALA, Daniel, KOT, Tomáš, PFURNER, Martin, KRYS, Václav a BOBOVSKÝ, Zdenko. Multirepresentations and Multiconstraints Approach to the Numerical Synthesis of Serial Kinematic Structures of Manipulators. IEEE Access. 2022, vol. 10, pp. 68937-68951. Scopus, WoS, OBD, [Q2]

PASTOR, Robert, MIHOLA, Milan, ZEMAN, Zdeněk a BOLESLAVSKÝ, Adam. Knowledge-Based Automated Mechanical Design of a Robot Manipulator. Applied Sciences. 2022, 12(12), 5897. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

Příspěvky na mezinárodních konferencích nebo seminářích

HUCZALA, Daniel, KOT, Tomáš, MLOTEK, Jakub, SUDER, Jiří a PFURNER, Martin. An Automated Conversion Between Selected Robot Kinematic Representations. In 10th International Conference on Control, Mechatronics and Automation (ICCMA, Luxembourg). 2022. ISBN 978-1-6654-9048-1. Scopus, WoS

MLOTEK, Jakub, BOBOVSKÝ, Zdenko, SUDER, Jiří, OŠČÁDAL, Petr, VOCETKA, Michal a KRYS, Václav. Shape-Changing Manipulator Possibilities and the Effect of the Deformable Segment on the Size of the Working Area. In Mechanisms and Machine Science. 2022. pp. 272-280. ISBN 9783031048692. ISSN 2211-1098. e-ISSN 2211-1099. Scopus

2021

Články v domácích časopisech

PAŠKA, Zbyněk, ROJÍČEK, Jaroslav, FOJTÍK, František, KRYS, Václav, FUSEK, Martin a LIČKOVÁ, Dagmar. Load Capacity of Helicoil(R) Inserts in ABS-M30 Material Used for Additive Manufacturing. MM Science Journal. 2021, issue December, pp. 5414-5420. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

MIHOLA, Milan, ZEMAN, Zdeněk a FOJTÍK, David. Automation of the Design of the Cross-Section of the Manipulator Arms Profile. MM Science Journal. 2021, issue October, pp. 4863-4871. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

MIHOLA, Milan, ZEMAN, Zdeněk a FOJTÍK, David. Research and Development of a Knowledge-Based Design System for Designing Selected Elements of Mechatronic Devices. MM Science Journal. 2021, issue December, pp. 5381-5390. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

SUDER, Jiří, KOT, Tomáš, PANEC, Alan a VOCETKA, Michal. Analysis of Increasing the Friction Force of the Robot Jaws by Adding 3D Printed Flexible Inserts. MM Science Journal. 2021, issue December, pp. 5322-5326. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

PASTOR, Robert, BOBOVSKÝ, Zdenko, OŠČÁDAL, Petr, MĚSÍČEK, Jakub, PAGÁČ, Marek, PRADA, Erik, MIKOVÁ, Lubica a BABJAK, Ján. Optimizing a Quadruped Robot: A Comparison of Two Methods. MM Science Journal. 2021, vol. 2021, issue June, pp. 4348-4355. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

ZEMAN, Zdeněk, MIHOLA, Milan a SUDER, Jiří. Design of Algorithms for Automatic Selection of Drive Units for Mechatronic Devices. MM Science Journal. 2021, issue June, pp. 4362-4370. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

SUDER, Jiří, BOBOVSKÝ, Zdenko, MLOTEK, Jakub, VOCETKA, Michal, ZEMAN, Zdeněk a ŠAFÁŘ, Michal. Experimental Analysis of Temperature Resistance of 3D Printed PLA Components. MM Science Journal. 2021, issue March, pp. 4322-4327. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

Články v zahraničních časopisech

ROJÍČEK, Jaroslav, PAŠKA, Zbyněk, FUSEK, Martin, BOBOVSKÝ, Zdenko, SAPIETOVÁ, Alžběta, MOSTÝN, Vladimír a LIČOVÁ, Dagmar. Optimization of a Truss Structure Used to Design of the Manipulator Arm from a Set of Components. Applied sciences. 2021, vol. 11, issue 21. e-ISSN 2076-6341. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

VOCETKA, Michal, BOBOVSKÝ, Zdenko, BABJAK, Ján, SUDER, Jiří, GRUSHKO, Stefan, MLOTEK, Jakub, KRYS, Václav a HAGARA, Martin. Influence of Drift on Robot Repeatability and Its Compensation. Applied sciences. 2021. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

KOT, Tomáš, BOBOVSKÝ, Zdenko, VYSOCKÝ, Aleš, KRYS, Václav, ŠAFAŘÍK, Jakub a RUŽAROVSKÝ, Roman. Method for Robot Manipulator Joint Wear Reduction by Finding the Optimal Robot Placement in a Robotic Cell. Applied sciences. 2021, 11(12), 5398. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

SUDER, Jiří, BOBOVSKÝ, Zdenko, MLOTEK, Jakub, VOCETKA, Michal, OŠČÁDAL, Petr a ZEMAN, Zdeněk. Structural Optimization Method of a FinRay Finger for the Best Wrapping of Object. Applied sciences. 2021. 11(9), 3858. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

HUCZALA, Daniel, KOT, Tomáš, PFURNER, Martin, HECZKO, Dominik, OŠČÁDAL, Petr a MOSTÝN, Vladimír. Initial Estimation of Kinematic Structure of a Robotic Manipulator as an Input for Its Synthesis. Applied sciences. 2021. 11(8), 3548. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

PASTOR, Robert, BOBOVSKÝ, Zdenko, HUCZALA, Daniel a GRUSHKO, Stefan. Genetic Optimization of a Manipulator: Comparison between Straight, Rounded, and Curved Mechanism Links. Applied sciences. 2021. 11(6), 2471. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

KOT, Tomáš, BOBOVSKÝ, Zdenko, BRANDSTÖTTER, Mathias, KRYS, Václav, VIRGALA, Ivan a NOVÁK, Petr. Finding Optimal Manipulator Arm Shapes to Avoid Collisions in a Static Environment. Applied sciences. 2021, 11(1), 64. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

VIRGALA, Ivan, KELEMEN, Michal, PRADA, Erik, SUKOP, Marek, KOT, Tomáš, BOBOVSKÝ, Zdenko, VARGA, Martin a FERENČÍK, Peter. A Snake Robot for Locomotion in a Pipe Using Trapezium-like Travelling Wave. Mechanism and Machine Theory. 2021, Volume 158, April 2021, Article number 104221. Scopus, WoS, OBD, [Q1]

2020

Články v domácích časopisech

SUDER, Jiří, VOCETKA, Michal, KOT, Tomáš, FOJTÍK, František a FUSEK, Martin. Testing of Glued Joints on Plastic Parts Manufactured Using FFF Technology. Acta Polytechnica. 2020, vol. 60 no. 6. Scopus, WoS, OBD

SUDER, Jiří, BOBOVSKÝ, Zdenko, ZEMAN, Zdeněk, MLOTEK, Jakub a VOCETKA, Michal. The Influence of Annealing Temperature on Tensile Strength of Polylactic Acid. MM Science Journal. 2020, issue November, pp. 4132-4137. Scopus, WoS, OBD

VOCETKA, Michal, SUDER, Jiří a HUCZALA, Daniel. The Use of the Two-Handed Collaborative Robot in Non-Collaborative Application. Acta Polytechnica. 2020, vol. 60, issue 2, pp. 151-157. ISSN 1210-2709. Scopus, WoS, OBD

PAŠKA, Zbyněk, ROJÍČEK, Jaroslav, FERFECKI, Petr, FUSEK, Martin, HECZKO, Dominik a KRYS, Václav. Methodology of Arm Design for Mobile Robot Manipulator Using Topological Optimization. MM Science Journal. 2020, vol. 2020, issue June, pp. 3918-3925. ISSN 1803-3126. Scopus, WoS, OBD

MOSTÝN, Vladimír, HUCZALA, Daniel, MOCZULSKI, Wojciech a TIMOFIEJCZUK, Anna. Dimensional optimization of the robotic arm to reduce energy consumption. MM Science Journal. 2020, issue March, pp. 3745-3753. ISSN 1803-3126. e-ISSN 1805-5047. Scopus, WoS, OBD

Články v zahraničních časopisech

VOCETKA, Michal, HUŇADY, Róbert, HAGARA, Martin, BOBOVSKÝ, Zdenko, KOT, Tomáš a KRYS, Václav. Influence of the Approach Direction on the Repeatability of an Industrial Robot. Applied sciences. 2020. 10(23), 8714. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

VYSOCKÝ, Aleš, PAPŘOK, Richard, ŠAFAŘÍK, Jakub, KOT, Tomáš, BOBOVSKÝ, Zdenko, NOVÁK, Petr a SNÁŠEL, Václav. Reduction in Robotic Arm Energy Consumption by Particle Swarm Optimization. Applied sciences. 2020, 10(22), 8241. Scopus, WoS, OBD, [Q3]

HUCZALA, Daniel, OŠČÁDAL, Petr, SPURNÝ, Tomáš, VYSOCKÝ, Aleš, VOCETKA, Michal a BOBOVSKÝ, Zdenko. Camera-Based Method for Identification of the Layout of a Robotic Workcell. Applied sciences. 2020, 10(21). Scopus, WoS, OBD, [Q3]

VIRGALA, Ivan, KELEMEN, Michal, BOŽEK, Pavol, BOBOVSKÝ, Zdenko, HAGARA, Martin, PRADA, Erik, OŠČÁDAL, Petr a VARGA, Martin. Investigation of Snake Robot Locomotion Possibilities in a Pipe. Symmetry. 2020, vol. 12, issue 6. e-ISSN 2073-3899. Scopus, WoS, OBD, [Q2]

KELEMENOVÁ, T., DOVICA, M., BOŽEK, Pavol, KOLÁRIKOVÁ, I., BENEDIK, O., VIRGALA, Ivan, PRADA, Erik, MIKOVÁ, Lubica, KOT, Tomáš a KELEMEN, Michal. Specific Problems in Measurement of Coefficient of Friction Using Variable Incidence Tribometer. Symmetry. 2020, 12(8). Scopus, WoS, OBD, [Q2]

2019

Články v domácích časopisech

MĚSÍČEK, Jakub, PAGÁČ, Marek, PETRŮ, Jana, NOVÁK, Petr, HAJNYS, Jiří a KUTIOVÁ, Kristýny. Topological Optimization of the Formula Student Bell Crank. MM Science Journal. 2019, 10, 2964-2968, ISSN 1803-1269. Scopus, WoS, OBD

Příspěvky na mezinárodních konferencích nebo seminářích

SIKORA, Jan, FOJTÍK, David, CZEBE, Jiří a MIHOLA, Milan. Storage Kind Recognition of Truck's Timber Load. In Proceedings of the 2019 20th International Carpathian Control Conference (ICCC). IEEE, 2019. pp. 1-4. ISBN 978-1-7281-0702-8. Scopus, WoS, OBD

SIKORA, Jan, FOJTÍK, David, GEBAUER, Jan, PODEŠVA, Petr a MIHOLA, Milan. Preparation of 3D models of Trucks for Timber Load Analysis. In 20th International Carpathian Control Conference (ICCC). IEEE, 2019. pp. 1-4. ISBN 978-1-7281-0702-8. Scopus, WoS, OBD

VYSOCKÝ, Aleš, WADA, Hisaka, KINUGAWA, Jun a KOSUGE, Kazuhiro. Motion Planning Analysis According to ISO/TS 15066 in Human–Robot Collaboration Environment. In IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM. 2019. pp. 151-156. ISBN 9781728124933. Scopus, WoS, OBD

PASTOR, Robert, VYSOCKÝ, Aleš a NOVÁK, Petr. A Study on Direct Teleoperation Device Kinematics. In Lecture Notes in Computer Science. Volume 11472. Cham : Springer, 2019. 12. pp. 140-146. 978-3-030-14983-3. Scopus, WoS, OBD

VYSOCKÝ, Aleš, PASTOR, Robert a NOVÁK, Petr. Interaction with Collaborative Robot Using 2D and TOF Camera. In Lecture Notes in Computer Science. Volume 11472. Cham : Springer, 2019. 35. pp. 477-489. 978-3-030-14983-3. Scopus, WoS, OBD

2018

Články v domácích časopisech

PASTOR, Robert, VYSOCKÝ, Aleš, ŠIROKÝ, Petr, KONEČNÝ, Zdeněk a KARNÍK, Ladislav. Use of Different Simulation Methods for Design of Experimental Rover. MM Science Journal. 2018, December, pp. 2616-2620. ISSN 1805-0476. Scopus, WoS, OBD

LIPINA, Jan, KRYS, Václav a MEC, Pavel. Simulation Model of Polycarbonate Material for Additive Technology FDM. MM Science Journal. 2018, December, pp. 2611-2615. ISSN 1805-0476. Scopus, OBD

SUDER, Jiří, MIHOLA, Milan, KONEČNÝ, Zdeněk, KOT, Tomáš a PASTOR, Robert. Modifications to the Effector for Measurement of Gripping Force. MM Science Journal. 2018, December, pp. 2606-2610. ISSN 1805-0476. Scopus, WoS, OBD

Články v zahraničních časopisech

NOVÁK, Petr, KOT, Tomáš, BABJAK, Ján, KONEČNÝ, Zdeněk, MOCZULSKI, Wojciech a RODRIGUEZ, Ángel. Implementation of Explosion Safety Regulations in Design of a Mobile Robot for Coal Mines. Applied Sciences. 2018, vol. 8, Issue 11 (special issue Advanced Mobile Robotics). ISSN 2076-3417. Scopus, WoS, OBD, [Q2]

BOBOVSKÝ, Zdenko, KRYS, Václav a MOSTÝN, Vladimír. Kinect v2 infrared images correction. International Journal of Advanced Robotic Systems. 2018, roč. 15, č. 1, ISSN 17298814. Scopus, WoS, OBD, [Q4]

MOSTÝN, Vladimír, KRYS, Václav, KOT, Tomáš, BOBOVSKÝ, Zdenko a NOVÁK, Petr. The Synthesis of a Segmented Stair-Climbing Wheel. International Journal of Advanced Robotic Systems. 2018, Volume 15, issue 1, ISSN 1729-8814. Scopus, WoS, OBD, [Q4]

KOT, Tomáš a NOVÁK, Petr. Application of Virtual Reality in Teleoperation of the Military Mobile Robotic System TAROS. International Journal of Advanced Robotic Systems. 2018, vol. 15, issue 1. ISSN 1729-8814. Scopus, WoS, OBD, [Q4]

Příspěvky na mezinárodních konferencích nebo seminářích

LIPINA, Jan, KRYS, Václav a FOJTÍK, František. Tensile test on samples produced by Rapid Prototyping technology with a higher number of contours. In INES 2018. 22nd International Conference on Intelligent Engineering Systems. June 21-23, 2018 Las Palmas de Gran Canaria, Spain : Óbuda University, Budapest, Hungary, 2018. Scopus, OBD

KOT, Tomáš, NOVÁK, Petr a BABJAK, Ján. Using HoloLens to Create a Virtual Operator Station for Mobile Robots. In 19th International Carpathian Control Conference (ICCC). IEEE, 2018. pp. 422-427. ISBN 978-1-5386-4763-9. Scopus, WoS, OBD

KOT, Tomáš, NOVÁK, Petr a BABJAK, Ján. Application of Augmented Reality in Mobile Robot Teleoperation. In Modelling and Simulation for Autonomous Systems MESAS 2017, Lecture Notes in Computer Science. Vol 10756. Cham : Springer, 2018. pp 223-236. ISBN 978-3-319-76071-1. Scopus, WoS, OBD

logolink logolink