Detail předmětu

3D optická digitalizace a inspekce strojních dílů

FSI-ZRI-AAk. rok: 2019/2020

Studenti budou v teoretické části kurzu seznámeni se základními principy a technologiemi optické digitalizace a s jejich využitím v technické praxi. Dále budou seznámeni s optickou digitalizací systémem ATOS a TriTop včetně softwaru. V praktickém cvičení budou mít studenti možnost vyzkoušet 3D skenování strojní součásti a následnou úpravu digitálních dat. V rámci cvičení s počítačovou podporou vypracují semestrální projekt zaměřený na aplikaci získaných znalostí v oblasti digitalizace, úpravy polygonálních dat a rekonstrukce ploch.
Předmět je inovován s podporou projektu OPVK. Projekt "Studio digitálního sochařství a nových médií", reg č. CZ.1.07/2.2.00/28.0278 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Studenti budou schopni po absolvování kursu efektivně aplikovat metody optické digitalizace a řešit multidisciplinární problémy v rámci semestrálních projektů, diplomových prací a posléze v praxi při vývoji nových výrobků.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů (CATIA, Creo Parametric, Rhinoceros, Inventor) a metody konečných prvků (Ansys).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: vypracování semestrálního projektu, odevzdání dat a posteru v digitální formě.
Zkouška: bude udělena po úspěšném absolvování testu teoretických znalostí.

Učební cíle

Cílem předmětu je předat studentům konkrétní teoretické a praktické znalosti z oblasti 3D optické digitalizace a její vhodném využití v technické praxi.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-Z magisterský navazující

    obor M-STI , 1. ročník, zimní semestr, doporučený

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-KSI , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

10 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.
Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

1. 3D skenery a jejich rozdělení
2. Aplikace 3D skenování ve strojírenství - inspekce a GD&T
3. Aplikace 3D skenování ve strojírenství - reverzní inženýrství a automatizace
4. Komponenty kamery
5. Čip kamery a optické vady
6. Kalibrace fotogrammetrických systémů
7. Skenování s proužkovou projekcí
8. Výpočetní tomografie (CT) ve strojírenství
9. Zpracování obrazu v oblasti 3D digitalizace I.
10. Zpracování obrazu v oblasti 3D digitalizace II.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jakub Hurník, Ph.D.
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.
Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

3D optický systém ATOS
• Seznámení s technologií optické digitalizace systémem ATOS.
• Příprava modelu pro optickou digitalizaci.
• Digitalizace strojního dílu.

Fotogrametrický systém Tritop
• Seznámení s technologií fotogrammetrického měření.
• Příprava tažného zařízení pro měření.
• Měření deformací s využitím siloměrů pro monitorování zátěžných sil.
• Výpočet projektu z naměřených dat.

Projekt
• Zpracování zadaného semestrálního projektu - porovnání fotogrammetrického měření deformací s výpočetní simulací deformací metodou MKP.

Cvičení s počítačovou podporou

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jakub Hurník, Ph.D.
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.
Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

GOM Inspect
• Import dat, uživatelské rozhraní, polygonizace
• Editace polygonálních dat
• Inspekce
• Inspekční řezy
• Způsoby ustavení dat
• Tolerance a RPS ustavení
• 3-2-1 ustavení
• Generování reportů
• GD&T
Matlab
• Základy obrazové analýzy
• Zpracování obrazu
• Kalibrace kamer, detekce objektů, měření v obraze
• Binární a Grayovo kódování ve 3D skenování
Projekt
• Vypracování semestrálního projektu
• Zpracování skenovaných dat
• Zpracování fotogrammerických dat
• Vytvoření 3D modelu nástroji reversního inženýrství

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz