diplomová práce

Návrh konstrukce a řízení manipulátoru pro laboratorní měření teplotního pole

Text práce 2.74 MB Příloha 762.21 kB

Autor práce: Ing. Martin Čepička

Ak. rok: 2007/2008

Vedoucí: Ing. Pavel Houška, Ph.D.

Oponent: Ing. Ondřej Andrš, Ph.D.

Abstrakt:

Diplomová práce se zabývá návrhem konstrukce a řízení jednoduchého
manipulátoru pro měření teplotního pole. Jejím cílem je navrhnout model manipulátoru,
vytvořit řídící software a simulačně jej ověřit. V práci je popsán návrh kinematického
modelu a jeho simulačního ověření. K návrhu kinematického modelu bylo využito
programovacího prostředí Matlab. Dále je popsán způsob návrhu konstrukce manipulátoru
pomocí programu Autodesk Inventor Professional, ve kterém byly provedeny i dynamické
a pevnostní analýzy manipulátoru, a který byl použit i pro tvorbu výrobních podkladů.
Řízení manipulátoru je navrženo v programu LabVIEW. Tato aplikace bude později sloužit
jako vstupní modul do komplexu měřící úlohy.

Klíčová slova:

manipulátor, robot, model, řízení, motor, návrh modelu.

Termín obhajoby

16.6.2008

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaBznamka

Klasifikace

B

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Inženýrská informatika a automatizace (N3917-02)

Složení komise

prof. Ing. Vladimír Vašek, CSc. (předseda)
prof. Dr. RNDr. Lubomír Smutný, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Miluše Vítečková, CSc. (člen)
doc. Ing. Dagmar Janáčová, CSc. (člen)
doc. Ing. Anton Kachaňák, CSc. (člen)
doc. Ing. Ivan Švarc, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Pavel Houška, Ph.D.

Student k řešení práce přistupoval zodpovědně. Výsledkem práce jsou podklady pro výrobu řešeného manipulátoru a zpracované řízení manipulátoru, čímž student prokázal že je schopen samostatně řešit zadanou problematiku. Škoda jen, že v práci nedokázal "prodat" vše co udělal.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: A

Charakteristika práce
Práce se zabývá návrhem konstrukce a řízení jednoduchého manipulátoru pro měření teplotního pole. V první části je proveden úvod do problematiky manipulátorů. V dalších částech navazuje návrh mechaniky konkrétního manipulátoru, návrh jeho řízení a simulační ověření.

Grafická a formální úprava
Grafická úprava práce je velmi dobrá. Text obsahuje průměrné množství gramatických chyb a překlepů. Jedinou nesrovnalostí jsou špatně zvolené okraje stránek (nesymetrická volba) a nevhodný způsob odkazování na použitou literaturu (odkazy provádět za odstavci ne v záhlaví kapitol, řazení citací použít v pořadí prvního uvedení, seznam literatury řadit podle čísel odkazů).

Dosažené výsledky
Autor práce uvedl úvodní rešerši na téma manipulátory, problematice měření teplotního pole (snímače, jak je používat) se nevěnuje.
Za těžiště této práce považuji kapitoly č. 3, 4 a 5, ve kterých autor popisuje návrh mechaniky manipulátoru, řízení a simulační ověření.
V kapitole č. 3 je sestaven kinematický model a proveden konstrukční návrh manipulátoru. K ověření konstrukčního návrhu byl sestaven model pro pevnostní výpočty a dynamickou analýzu. Bohužel tento model není dále více popsán ani není součástí příloh, takže se nedá objektivně posoudit. Prezentace dosažených výsledků v kapitole č. 3.3.4 není tudíž zcela průkazná (chybí charakteristika použitých materiálů a podmínky testování). Dále je v této kapitole proveden výběr pohonů. Autor nezmínil použitou metodiku výběru ani technické specifikace vybraných pohonů.
V kapitole č. 4 se autor zabývá popisem návrhu a realizací řídicího programu. Pro implementaci řídicích algoritmů autor použil software LabVIEW. Celou tuto část považuji za velmi krátkou. Autor zde uvádí pouze obecný algoritmus návrhu způsobu řízení a výkonový test použitých nástrojů, který ovšem nesouvisí přímo s vlastní implementací. Podrobnější popis tohoto programu není součástí této práce, ani program samotný není obsažen na přiloženém CD, takže se nedá posoudit.
V kapitole č. 5 autor práce prezentuje dosažené výsledky v simulaci. Na třech vzorových případech ukazuje možnosti pohybu simulovaného manipulátoru. Rovněž tuto část považuji za velmi krátkou a postrádám v ní některé důležité části. Autor neuvádí popis simulačního modelu, ani není příliš jasné, kterých softwarových nástrojů použil. V grafech, které jsou prezentovány jako výsledky simulace, chybí například celkové simulační časy nebo použité rychlosti v jednotlivých kloubech. Největší výhradu bych měl k obrázku č. 37, kdy takto zadaný pohyb vůbec nemůže být realizován z důvodu konstrukčního omezení manipulátoru (osazení pohonu B neumožňuje protáčení ramene A kolem kloubu C).
Teoretická a popisová část práce je zpracována poměrně velmi dobře. Část popisující vlastní autorovu práci považuji v některých ohledech za velmi krátkou, zpracovávaný problém je nicméně dostatečně náročný pro ověření schopností studenta.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C

Známka navržená oponentem: C