MEZEK, J. Návrh paže robota a analýza jeho kinematiky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2010.

Posudek vedoucího

Sekora, Jiří

Posudek vedoucího práce je z rozhodnutí studijního proděkana převzat z předchozího studia z Katedry biomedicínské informatiky, Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT v Praze. Posudek vedoucího práce Ing. Jana Kaulera, Ph.D. uvádí, cituji: "Diplomant Mezek Jan přistupoval aktivně a zodpovědně k zpracování své bakalářské práce, pravidelně konzultoval své dílčí výsledky a pohotově reagoval na pokyny vedoucího. Pečlivě prostudoval odbornou literaturu k tématu práce včetně anglicky psané literatury. Práce je logicky členěna do sedmi kapitol, přičemž stěžejní jsou 4, 5 a 6 kapitola. Ve čtvrté kapitole diplomant provedl analýzu úlohy manipulace v závislosti na požadovaném manipulačním prostoru a úlohy manipulace, která má být řešena. Motivoval se požadavkem firmy Olympus, která vystavovala letos na výstavě Pragomedika svůj analyzátor s kartézským robotem, provádějícím manipulaci s platy zkumavek uvnitř analyzátoru. Požadavkem bylo vyvinout robotickou paži, která by z dopravníku odebírala a poté zakládala platy zkumavek do analyzátoru a vyloučila tak obsluhu zcela z úlohy manipulace. V této kapitole vhodně využil znalosti z přednášek týkajících se vztahů mezi pracovním prostorem a paradigmaty otevřených kinematických řetězců. V páté kapitole na základě analýzy úlohy manipulace provedl syntézu kinematického řetězce, tj. odvodil a získal celkový kinematický popis (vztahy pro polohu, rychlost a zrychlení) jednotlivých kinematických dvojic. Získaný kinematický řetěz splňuje požadavky definované předchozí analýzou, a to na rozsah manipulačního prostoru a manipulační možnosti s předmětem manipulace. Dále odvodil tzv. Jakobián kinematického řetězce, který následně použil při syntéze zákona řízení paže robota. V této kapitole vhodně využil znalosti z přednášek týkajících se řešení kinematiky otevřených řetězců a správně odvodil Jakobián robotické paže, který představuje netriviální úlohu. V šesté kapitole s využitím celkového kinematického popisu a Jakobiánu paže robota, provedl syntézu zákona řízení, tj. vhodně vybral paradigma zpětnovazebního řízení tzv. velocity kontrol s využitím Jakobiánu. Zde diplomant čerpal z anglicky psaných textů a prokázal schopnost samostatně řešit problém, který nebyl součástí přednášek. Pro ověření svých výsledků především celkového kinematického modelu robotické paže a navrženého zákona řízení použil diplomant vhodně nástroje SIMULINK vývojového prostředí MATLAB. Z přiložených grafických výstupů a vlastní stimulace řízení plyne správnost a vhodnost použitých algoritmů. Oceňuji na práci diplomantovu pečlivost při provádění výpočtů a ověřování správnosti výsledků. Z předložené bakalářské práce plyne, že odpovídá zadání a zadané dílčí úkoly byly splněny v plném rozsahu. Dále je také zřejmé, že implementace řešení je původní a originální. Do budoucna by bylo možné v této práci pokračovat na realizační úrovni a zkonstruovat robota pro zakládání zkumavek do analyzátoru, podle požadavků firmy Olympus, ve které se diplomant inspiroval. Bakalářská práce je přehledně a logicky uspořádána a její rozsah je přiměřený. Práce má požadovanou formální úroveň až na drobné typografické nedostatky. Závěrem konstatuji, že předložená bakalářská práce má požadovanou úroveň a diplomant tím prokazuje schopnost samostatného řešení náročnějších problémů. Proto bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm 'výborně'." Ing. Jan Kauler, Ph.D. V Kladně, dne 20.6.2007

Posudek oponenta

Šolc, František

Splnění zadání. Student splnil zadání bakalářské práce částečně. Z práce je zřejmé, že nastudoval problematiku kinematiky otevřených kinematických řetězců a navrhl kinematický řetězec ramene robotu, který by měl manipulovat s laboratorními vzorky - zkumavkami, případně platy se zkumavkami viz str. 27. Sestavil také kinematický model ramene a pokusil se správnost svých výpočtů ověřit simulací. Ověření výpočtů je však nedostatečné a neprokazatelné jak vyplyne z dalších bodů posudku. Syntéza kinematického zákona řízení (tento pojem není v zadání blíže specifikován), ani jakéhokoliv řízení ramene, však v práci podle mého názoru provedeno nebylo. Odborná úroveň práce a interpretace výsledků. Odborná úroveň práce a interpretace výsledků jsou podle mého názoru nedostatečné. Projevuje se to už v používané terminologii např. na str. 21 je slučován pojem bodu a tělesa (chapadla) "....rozměry robota jsou srovnatelné s rozměry koncového bodu...." to se děje i v další části práce. Je směšován pojem pracovního prostoru a kinematické koncepce robotu na str. 24-25. Je SCARA pracovní prostor nebo kinematická koncepce robotu? Krátká kapitola o přesnosti polohování je velmi nepřesná. Opravdu má každý robot koncepce SCARA absolutní chybu polohování 2,83 mm? Při sestavování kinematické koncepce ramene postrádám kvalitní popis pracovního prostoru. Základní popis pracovního prostoru na obr. 7 není opatřen jakýmikoliv rozměry. Navržený kinematický řetězec uvedený na obr. 10 nesouhlasí s požadavky na manipulační vlastnosti ramene uvedené na str. 27. Koncový člen manipulátoru by se měl podle popisu ze str. 27 otáčet kolem osy Z5 nikoliv kolem osy Y4. Kinematické schéma na obr. 10 není dostatečně specifikováno. Chybí rozměry, jasné očíslování kloubů a kinematických členů. Není tak např. jasné co sou konstanty K1 a K3 uváděné na str. 33. Největší nedostatek práce však spočívá v návrhu a diskuzi zákona řízení. Ve skutečnosti blokové schéma na str. 43 žádné řízení ramene nepopisuje. Ani popis schématu nesvědčí o pochopení problematiky řízení. Tvrzení že regulátor " ....tyto kartézské souřadnice zesílí jako rychlosti v kartézských souřadnicích..." je absolutně nesmyslné. Schéma spíše připomíná výpočet inverzní úlohy kinematiky numerickou metodou s využitím Jakobiánu. Nicméně celá diskuze a výsledky uváděné na str. 44-47 nesvědčí o tom, že by to takto autor chápal. Navíc kinematická koncepce manipulátoru je tak jednoduchá, že prakticky obě úlohy kinematiky jsou řešitelné analyticky, dokonce s využitím středoškolských znalostí. Formální zpracování. Po formální stránce je práce zpracována vcelku dobře (číslování vzorců, popisky obrázků, citace literatury, sled kapitol) je v ní ale řada jazykových chyb a překlepů např. v popisce obr. 2, Tab.1, nebo 2. věta odshora na str. 32 apod. Nejzávažnějším nedostatkem je však absence popisu grafů na uváděných na str. 44-46 i to svědčí o tom že student zřejmě nechápe co v této kapitole vlastně počítal. Celkové hodnocení. Práce je poměrně slabá. Autor v ní převážně jinými slovy opakuje to co je napsáno v použitých skriptech. Některé pojmy a metody sice pochopil a dokázal použít, ale celkově je nedokázal využít k smysluplné práci.

eVSKP id 31995