Prace dyplomowe inżynierskie

Proponowane tematy prac INŻYNIERSKICH Promotor

Przetwarzanie sygnału czujnika radarowego w celu rozpoznania obiektu poruszającego się w jego zasięgu oraz estymacja prędkości oraz toru ruchu tego obiektu [temat wydany]

  • Przegląd literatury naukowej pod kątem długości trwania zderzenia oraz wartości przeciążeń działających na człowieka podczas wypadku samochodowego lub upadku z wysokości.
  • Przegląd dostępnych na rynku czujników możliwych do zastosowania w manekinie oraz wybór najbardziej odpowiedniego ze względu na ustalone ograniczenia.
  • Opracowanie projektu płytki PCB z wybranym czujnikiem oraz mikrokontrolerem odpowiednim do nawiązania komunikacji, buforowania/zapisywania danych z czujnika oraz bezprzewodowej komunikacji z komputerem osobistym.
  • Opracowanie oprogramowania do akwizycji danych przeciążeniowych z wykorzystaniem wybranego czujnika z transformacją między wybranymi układami współrzędnych, interfejsu użytkownika oraz interfejsu komunikacji w wybranych technologiach.
  • Przeprowadzenie testów eksperymentalnych opracowanego układu.
  • Omówienie uzyskanych rezultatów.

Alternatywna wersja tematu dotyczy czujnika lidarowego.

        Możliwość uzyskania wynagrodzenia.

Dyplom we współpracy z ZTI IPPT PAN.

Kontakt w PW: Dr hab. Marek Wojtyra

Opracowanie modelu numerycznego manekina zrzutowego oraz jego walidacja eksperymentalna

  • Przegląd rynku manekinów wykorzystywanych do zastosowań profesjonalnych -- do badania następstw wypadków samochodowych, ćwiczeń służb ratowniczych.
  • Przegląd dostępnych modeli symulacyjnych manekinów wraz z porównaniem ich funkcjonalności.
  • Przegląd literatury naukowej dotyczącej modelowania numerycznego manekinów.
  • Opracowanie własnego modelu symulacyjnego manekina ratunkowego w programie LS-DYNA.
  • Przeprowadzenie badań symulacyjnych zrzutów manekina z wysokości oraz porównanie otrzymanych wyników z eksperymentem. Kalibracja modelu.
  • Omówienie i podsumowanie uzyskanych wyników.

        Możliwość uzyskania wynagrodzenia.

Dyplom we współpracy z ZTI IPPT PAN.

Kontakt w PW: Dr hab. Marek Wojtyra
   

Sterowanie predykcyjne ramionami manipulatorów (Model Predictive Control of a Robotic Manipulator) [temat wydany]

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod modelowania manipulatorów i algorytmów sterowania predykcyjnego.
  • Opracowanie nieliniowych modeli dynamiki manipulatorów o różnych topologiach we współrzędnych złączowych.
  • Opracowanie algorytmów i oprogramowania do sterowania predykcjnego ramionami manipulatorów (płaskich) z zastosowaniem metod nieliniowej optymalizacji i predykcji.
  • Badania jakości sterowania obiektem szczególnie z punktu widzenia kwestii niemodelowanych zjawisk (np. tarcie).
  • Raport końcowy.
 Dr hab. Paweł Malczyk

Projekt czujnika z zapamiętywaniem pomiarów i transmisją bezprzewodową wyników przy pomocy Bluetooth (ZAREZERWOWANY)

  • Zapoznanie się z LabVIEW i platformą NI myRIO.
  • Wybór czujnika do projektu.
  • Nauka obsługi wybranego czujnika, wyświetlacza LED (7-segmentowego lub matrycy 8x8), klawiatury, pamięci EEPROM oraz modułu Bluetooth.
  • Budowa i testowanie układu.
 Dr Marcin Pękal

Analiza dynamiczna robota przemysłowego w środowisku Matlab z wykorzystaniem Robotics System Toolbox

  • Przegląd stanu wiedzy obejmujący tematykę robotów przemysłowych.
  • Utworzenie modelu dynamicznego robota przemysłowego.
  • Napisanie i przetestowanie instrukcji laboratoryjnej.
 Dr Marcin Pękal
   

OCENA MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA WYMIARU FRAKTALNEGO SYGNAŁÓW sEMG DO RÓŻNICOWANIA TECHNIK KARATE

Możliwe „dostrojenie”  stopnia złożoności dla pracy dyplomowej inżynierskiej lub magisterskiej

Zastosowanie do analizy sygnałów biologicznych metod  bazujących na obliczeniach wymiaru fraktalnego nie jest jeszcze powszechne.

Na podstawie dostępnych publikacji można jednak stwierdzić, że podejmowane próby prowadzą do interesujących wyników. Dotyczy to, m.in., analizy sygnałów EKG (np. w celu wykorzystania w badaniach przesiewowych do  wykrywania anomalii charakterystycznych dla różnych schorzeń kardiologicznych).

Pojawiają się również doniesienia o wykorzystaniu wymiaru fraktalnego do analizy sygnału EMG w celu określenia korelacji między sygnałem EMG docierającym do wybranych mięśni a reakcją układu mięśniowo-szkieletowego (w postaci określonego ruchu).

Przedmiotem proponowanej pracy dyplomowej byłoby zbadanie możliwości wykorzystania wymiaru fraktalnego sygnałów sEMG, zarejestrowanych przez elektrody powierzchniowe umieszczone nad wybranymi mięśniami kończyn dolnych (istotnych dla realizacji kopnięć w karate), do identyfikacji rodzaju wykonanej techniki karate. Podstawę stanowiłyby dane z przeprowadzonych wcześniej dość obszernych badań eksperymentalnych (sygnały sEMG + współrzędne markerów umożliwiające dokładne odtworzenie ruchu) udostępnione przez promotora.

 

 Dr hab. Cezary Rzymkowski

OPRACOWANIE MODELU GEOMETRYCZNO-MASOWEGO (3-D) CIAŁA CZŁOWIEKA NA PODSTAWIE BAZY VHP

Praca dyplomowa magisterska lub ambitna inżynierska (dla 1 osoby)

Wyznaczenie parametrów geometrycznych (wymiarów i objętości) a następnie, mas, położenia środków mas oraz głównych momentów bezwładności dla poszczególnych segmentów tworzących model ciała człowieka.

Podstawę stanowić będą udostępnione przez prowadzącego dane z badań eksperymentalnych (seria fotografii obrazujących przekroje ciała w płaszczyźnie poprzecznej, co 1 mm) z bazy opracowanej w ramach projektu „The Visible Human Project” oraz dane literaturowe dotyczące gęstości poszczególnych tkanek ciała człowieka.

 Dr hab. Cezary Rzymkowski
   

Projekt i wykonanie mikroprocesorowego układu sterowania:

  • sformułowanie zadania do rozwiązania – np. układ sterowania do własnych celów lub związany z zagadnieniami z praktyk,
  • przegląd podobnych rozwiązań,
  • dobór mikrokontrolera i pozostałych elementów sprzętowych,
  • wybór sposobu programowania,
  • projekt i wykonanie układu elektronicznego,
  • przygotowanie i sprawdzenie poprawności programu sterującego.
 Dr Andrzej Chmielniak

Projekt i wykonanie robota mobilnego własnej konstrukcji:

  • sformułowanie zadania do rozwiązania – własny pomysł konstrukcji robota mobilnego,
  • przegląd podobnych konstrukcji,
  • projekt konstrukcji robota,
  • dobór napędów i czujników,
  • dobór elementów układu elektronicznego oraz zasilania,
  • wykonanie robota,
  • przygotowanie oprogramowania,
  • testy poprawności działania robota.
 Dr Andrzej Chmielniak

Sterowanie manipulatorem robota Seekur Jr za pomocą urządzenia mobilnego:

  • zapoznanie się ze sposobem sterowania manipulatorem zainstalowanym na robocie Seekur Jr,
  • zapoznanie się z systemem wizyjnym robota,
  • sprzęgnięcie systemu sterowania robotem z urządzeniem mobilnym (smartfon, tablet lub inne),
  • projekt zobrazowania danych z czujników,
  • przygotowanie oprogramowania dla robota,
  • przygotowanie oprogramowania dla współpracującego urządzenia mobilnego,
  • sprawdzenie poprawności działania,
  • opis systemu.
 Dr Andrzej Chmielniak

Zadanie poszukiwania i podejmowania obiektu przez robota Seekur Jr wyposażonego w manipulator:

  • zapoznanie się ze sposobem sterowania manipulatorem zainstalowanym na robocie Seekur Jr,
  • zapoznanie się z systemem wizyjnym robota,
  • przygotowanie oprogramowania systemu wizyjnego,
  • przygotowanie oprogramowania dla robota,
  • sprawdzenie poprawności działania,
  • opis systemu.
 Dr Andrzej Chmielniak
   

Detekcja i ekstrakcja linii papilarnych odcisków palców na podstawie bezdotykowej akwizycji obrazu z kamery robota

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod bezdotykowej ekstrakcji odcisków palców. Zapoznanie się z metodami segmentacji obrazów oraz z budową dłoni.
  • Zaproponowanie procedury składającej się z: a. detekcji i ekstrakcji obszaru samego palca (np. sieć U-Net), b. wyznaczenie linii papilarnych z wykorzystaniem klasycznych metod przetwarzania obrazu, c. wyznaczenia współczynnika jakości otrzymanego wyniku. Identyfikacja użytkownika nie jest wymagana, ale można ją dodać z wykorzystaniem klasycznych metod np. SIFT.
  • Opcjonalnie: Opracowane rozwiązanie może wykorzystywać mikrokomputer (np. Raspberry Pi) i kamerę.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych. Baza będzie składała się z pojedynczego odcisku samego palca.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, optymalizacja struktury i parametrów zastosowanych metod, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Identyfikacja osoby na podstawie obrazu odcisku palca otrzymanego z kamery robota

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod identyfikacji użytkownika na podstawie odcisków palców. Zapoznanie się z metodami detekcji obiektów w obrazach oraz strukturą i cechami odcisków palca.
  • Zaproponowanie procedury składającej się z: a. metody ekstrakcji obszaru samego palca i poprawa , b. wyznaczanie cech palca, c. metody klasyfikacji cech palca identyfikującej użytkownika. Metody mogę bazować na klasycznych rozwiązaniach jak i na sieciach neuronowych (np. MinutiaeNet).
  • Istotnym elementem pracy będzie zaproponowanie metody poprawy wyników przy niedokładnym zdjęciu linii papilarnych palca i ekstrakcja samego odcisku palca
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych. Baza będzie składała się z pojedynczego odcisku samego palca.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, optymalizacja struktury i parametrów zastosowanych metod, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Identyfikacja wieku na podstawie obrazów odcisków palców w interakcji człowiek-robot

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod ekstrakcji cech osobniczych na podstawie odcisków palców. Zapoznanie się z metodami klasyfikacji obrazów oraz cechami odcisków palców.
  • Zaproponowanie systemu klasyfikacji odcisków palców do identyfikacji płci użytkownika. Należy wybrać przynajmniej jeden model sieci opartej na transformerach: Swin Transformer (Shifted Windows), DeiT (Data-efficient Image Transformer, czy Vision Transformer (ViT). W ramach pracy należy sprawdzić klasyczne sieci konowlucyjne jak ResNet lub EfficientNet lub nowszą NFNet.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych. Baza będzie składała się z pojedynczego odcisku samego palca.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, optymalizacja struktury i parametrów zastosowanych metod, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Segmentacja semantyczna obszaru ognia w obrazach monitoringu otoczenia robota

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod segmentacji obiektów w obrazach z wykorzystaniem transformerów i konwolucyjnych sieci neuronowych.
  • Zaproponowanie systemu segmentacji semantycznej w oparciu o sieci neuronowe bazujące na transformerach takich jak: MaskFormer, SegFormer, czy SETR. Zalecam zacząć rozwiązywanie problemu segmentacji od klasycznych rozwiązań bazujących na sieciach konwolucyjnych takich jak U-Net lub DeepLAbV3+, które posłużą do porównanie wyników.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, metod data augmentation, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Segmentacja semantyczna obszaru ognia w obrazach termowizyjnych z kamery UAV

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod segmentacji obiektów w obrazach z wykorzystaniem konwolucyjnych sieci neuronowych.
  • Zaproponowanie systemu segmentacji semantycznej w oparciu o konwolucyjne sieci neuronowe takie jak U-Net lub DeepLAbV3+, czy YOLOv11 z odpowiednią strukturą głowy (head). Istotnym elementem pracy będzie określenie różnic jakie są w ustawieniach sieci do detekcji w obrazach termowizyjnych oraz w widzialnym zakresie widma.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, metod data augmentation, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

System stereoskopowej detekcji ludzi i wizualizacji w ROS2

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod detekcji obiektów w obrazach oraz systemów SLAM.
  • Zapoznanie się z mikrokomputerem Nvidia Jetson Orin oraz kamerę stereoskopową Intela.
  • Praca będzie wymagała wykonania połączeń odpowiednio urządzeń z systemem ROS i Gazebo. Następnie opracowanie i ustawienie systemem Isaac ROS Visual SLAM do mapowania otoczenia i sieci YOLOv11 do detekcji ludzi.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, metod data augmentation, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Wyznaczania mapy otoczenia z wykorzystaniem algorytmów SLAM w symulacja robota mobilnego (temat wymaga znajomości ROS)

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod SLAM (ang. Simultaneous Localization and Mapping). Zapoznanie się z środowiskiem ROS i środowiskiem Gazebo.
  • Opracowanie środowiska działania prostego robota wraz z czujnikami w środowisku Gazebo.
  • Zastosowanie metody opartej na Graph SLAM i Fast SLAM do wyznaczenia mapy otoczenia robota. Zaproponowanie metodę zamknięcia pętli do dodatkowe zarejestrowane punkty charakterystyczne otoczenia robota. Sprawdzenie wpływu parametrów na dokładność wyznaczonej mapy.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Segmentacja semantyczna ludzi oraz części ciała w obrazach.

  • Przegląd stanu wiedzy dotyczących aktualnych rozwiązań stosowanych segmentacji semantycznej za pomocą modele sieci neuronowych w obrazach.
  • Napisanie programu realizującego segmentacje semantyczną za pomocą sieci neuronowych (np. Masked R-CNN). Zalecanym językiem programowania jest język Python.
  • Przygotowanie bazy danych treningowej składającej z obrazów naturalnych oraz obrazów po segmentacji. Treningowa baza obrazów będzie wykorzystywała zasoby internetowe.
  • Przeprowadzenie serii badań symulacyjnych mających na celu znalezienie najlepszych ustawień sieci neuronowych. Następnie wykonanie testów z zastosowaniem on-line z wykorzystaniem kamery.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań.
 Dr Andrzej Kordecki

Systemy wizyjny parkingu dla samochodów.

  • Przegląd stanu wiedzy dotyczących aktualnych rozwiązań stosowanych w wizyjnych systemach parkingowych.
  • Napisanie programu realizującego detekcję miejsc parkingowych oraz samochodów za pomocą sieci neuronowych (np. YOLO). Zalecanym językiem programowania jest język Python lub C++.
  • Przygotowanie bazy danych treningowej składającej z obrazów z zaznaczonymi miejscami pozycjami miejsc parkingowych oraz samochodów. Treningowa baza obrazów będzie wykorzystywała zasoby internetowe.
  • Przeprowadzenie serii badań symulacyjnych mających na celu znalezienie najlepszych ustawień sieci neuronowych. Następnie wykonanie testów z zastosowaniem on-line z wykorzystaniem kamery.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań.
 Dr Andrzej Kordecki

Zdalna gra w szachy 

  • Opracowanie system rozpoznawania poszczególnych pionków z gry szachy oraz ich pozycji na szachownicy. W detekcji pól zostaną wykorzystane sztuczne sieci neuronowe (np. Single Shot Detector).
  • Przygotowanie bazy danych treningowej składającej z obrazów z zaznaczonymi miejscami pozycjami pionków na szachownicy.
  • Opracowanie oprogramowania robota KUKA do przenoszenia pionków do wybranej pozycji.
  • Przeprowadzenie serii badań symulacyjnych mających na celu znalezienie najlepszych ustawień sieci neuronowych. Następnie wykonanie testów z zastosowaniem on-line z wykorzystaniem kamery.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań.
 Dr Andrzej Kordecki

Zmniejszenie złożoności obliczeniowej w metodach detekcji obiektów w obrazach

  • Przegląd stanu wiedzy dotyczących aktualnych rozwiązań stosowanych w generalizowaniu i zwiększaniu efektywności nauki sieci neuronowych.
  • Napisanie programu realizującego klasyfikację obrazów za pomocą sieci neuronowych (np. VGG16 i ResNet50). Zalecanym językiem programowania jest język Python.
  • Napisanie programu modyfikującego (np. droopout, data augmuntation, batch normalization, deep compression) wcześniej opracowane architektury sieci w celu polepszenia wyników sieci i zmniejszenia czasu obliczeń.
  • Przeprowadzenie serii badań symulacyjnych mających na celu znalezienie najlepszych ustawień sieci neuronowych.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań.
 Dr Andrzej Kordecki

Kalibracja zniekształceń optycznych kamery:

  • Przegląd stanu wiedzy dotyczących aktualnych rozwiązań stosowanych w korekcji winietowania.
  • Opracowanie procedury transformacji współrzędnych pikseli kamery zgodnie z rzeczywistym położeniem elementów oraz interpolacja brakujących informacji pomiędzy pikselami z zapewnieniem poprawnej jasności pikseli.
  • Stworzenie bazy danych wymaga wykonania pomiarów w laboratorium z wykorzystaniem kamery firmy Basler i szarej karty wzornika kalibracyjnego.
  • Przeprowadzenie serii badań symulacyjnych mających na celu znalezienie najlepszych ustawień zastosowanej metody.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań.
 Dr Andrzej Kordecki

 

Identyfikacja płci na podstawie obrazów odcisków palców w interakcji człowiek-robot

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod ekstrakcji cech osobniczych na podstawie odcisków palców. Zapoznanie się z metodami klasyfikacji obrazów oraz cechami odcisków palców.
  • Zaproponowanie systemu klasyfikacji odcisków palców do identyfikacji płci użytkownika. W ramach pracy należy sprawdzić ResNet lub EfficientNet. Następnie zaproponować ich usprawnienie bazujące na metodach NAS lub stosowanych w NFNet.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych. Baza będzie składała się z pojedynczego odcisku samego palca.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, optymalizacja struktury i parametrów zastosowanych metod, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Wyznaczania mapy otoczenia z wykorzystaniem algorytmów SLAM w symulacja robota mobilnego (temat wymaga znajomości ROS)

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod SLAM (ang. Simultaneous Localization and Mapping). Zapoznanie się z środowiskiem ROS i środowiskiem Gazebo.
  • Opracowanie środowiska działania prostego robota wraz z czujnikami w środowisku Gazebo.
  • Zastosowanie metody opartej na Graph SLAM i Fast SLAM do wyznaczenia mapy otoczenia robota. Zaproponowanie metodę zamknięcia pętli do dodatkowe zarejestrowane punkty charakterystyczne otoczenia robota. Sprawdzenie wpływu parametrów na dokładność wyznaczonej mapy.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

System detekcji ognia i dymu na podstawie obrazów z kamery dla robota mobilnego

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod detekcji obiektów w obrazach z wykorzystaniem konwolucyjnych sieci neuronowych.
  • Opracowanie metody detekcji ognia i dymu niezależnie od warunków otoczenia (np. pomieszczeniach mieszkalnych, hali produkcyjnej oraz lesie). W ramach pracy należy sprawdzić sieci z rodziny YOLO. W pracy należy zoptymalizować parametry sieci neuronowej z wykorzystaniem algorytmów genetycznych lub algorytmów NAS.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych. W pracy należy zastosować kilka baz obrazów, które należy ujednolicić.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Segmentacja instancji obszaru ognia na podstawie obrazów z kamery dla robota mobilnego

  • Przegląd stanu wiedzy z zakresu metod segmentacji obiektów w obrazach z wykorzystaniem konwolucyjnych sieci neuronowych.
  • Opracowanie metody wyznczania obszaru ognia w obrazach. W ramach pracy należy sprawdzić sieci z rodziny YOLO oraz Mask-RCNN. W pracy należy zoptymalizować parametry sieci neuronowej z wykorzystaniem algorytmów genetycznych, algorytmów NAS lub metod wyznaczania gradientów w treningu sieci neuronowej.
  • W badaniach będą stosowana powszechnie dostępne bazy danych.
  • Oprócz wdrożenia określonych metod segmentacji będą wymagane dodatkowe zadania takie jak: wstępne przetwarzanie danych, metod data augmentation, a także odpowiednia wizualizacja wyników.
  • Opracowanie wniosków i propozycji dalszych badań. Szczegółowe informacje o temacie pracy można uzyskać po wysłaniu maila.
 Dr Andrzej Kordecki

Własna propozycja tematu

  • Można zaproponować własny temat związany z zagadnieniami wizji komputerowej (klasyfikacji obrazów, detekcji obiektów w obrazach, różnych typów segmentacji, czy śledzenia obiektów w obrazkach) oraz zastosowań ich w nawigacji robotów. Proponować można również tematy związane z wykorzystaniem mikrokomputerów (np. Raspberry Pi) i kamery.
 Dr Andrzej Kordecki
   

Symulacyjne badanie wpływu niepewności na działanie systemu sterowania zaprojektowanego metodą linearyzującego sprzężenia zwrotnego (temat wydany)

  • Zapoznanie się z podstawami projektowania systemu sterowania metodą linearyzującego sprzężenia zwrotnego (materiały dostarczone przez prowadzącego).
  • Opanowanie umiejętności niezbędnych do modelowania i projektowania systemów sterowania w MATLABie/SIMULINKu (materiały dostarczone przez prowadzącego).
  • Zapoznanie się z modelem nieliniowego obiektu (MAGLEV) udostępnionym przez prowadzącego.
  • Zaprojektowanie linearyzującego sprzężenia zwrotnego oraz liniowego regulatora dla obiektu zlinearyzowanego.
  • Symulacyjne zbadanie wpływu różnicy miedzy wartościami parametrów obiektu użytymi w sprzężeniu linearyzującym a ich rzeczywistymi wartościami na działanie sytemu sterowania.
  • Symulacyjne zbadanie wpływu zakłóceń wchodzących do systemu sterowania w różnych punktach pętli regulacyjnej na działanie sytemu sterowania (w zależności od postępu pracy).
  • Opracowanie wniosków i ewentualnej propozycji dalszych badań.

Wskazana znajomość j. angielskiego pozwalająca na swobodne czytanie literatury fachowej.

 Dr Adam Woźniak
   

Projekty koncepcyjne związane z systemami bezpieczeństwa dla dzieci przewożonych samochodami osobowymi z potencjałem wdrożeniowym (zakończone zgłoszeniem patentowym).

  • Przegląd stanu wiedzy i stanu techniki dotyczący wybranego sytemu bezpieczeństwa.
  • Opracowanie najważniejszych założeń wynalazku, zgodnych z normami prawnymi.
  • Opracowanie modelu matematycznego oraz fizycznego systemu bezpieczeństwa.
  • Przygotowanie dokumentacji technicznej proponowanego rozwiązania.
  • Badania numeryczne skuteczności proponowanego wynalazku. Próba znalezienia korzystniejszej konfiguracji parametrów technicznych.
  • Opcjonalnie: dobór układu sterowania.
 Dr Edyta Rola

Modelowanie fizjologii człowieka: model dynamiki mięśni.

  • Przegląd stanu wiedzy i stanu techniki.
  • Identyfikacja najistotniejszych czynników, wpływających na działanie mięśni.
  • Rozbudowa modelu Matlab Simulink.
  • Aplikacja różnych modeli pracy mięśni.
  • Dobór układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.
 Dr Edyta Rola

Analiza rzeczywistych sygnałów bioelektrycznych w środowisku Matlab.

  • Wstępna obróbka sygnału EKG. Filtracja.
  • Analiza korelacyjna sygnałów.
  • Analiza czasowo-częstotliwościowa sygnałów.
  • Detekcja pików R oraz powtarzalność cyklu.
  • Widmo sygnału EKG.
  • Diagnostyka wybranych zmian patologicznych.
 Dr Edyta Rola

Układ hormonalny jako układ regulacji zapewniający przystosowanie do zmiennych warunków środowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego.

  • Przegląd stanu wiedzy i stanu techniki dotyczący biomechanicznych modeli układu hormonalnego.
  • Opracowanie modelu matematycznego pracy układu hormonalnego.
  • Opracowanie układu regulacji automatycznej zapewniającego przystosowanie organizmu do zmiennych warunków środowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego.
 Dr Edyta Rola

Fizjologiczny model pracy serca.

  • Przegląd stanu wiedzy i stanu techniki dotyczący biomechanicznych modeli serca człowieka.
  • Sterowanie pracą serca za pomocą elektrolitów: sodu, potasu, magnezu, wapnia oraz impulsu nerwowego.
  • Symulator elektrofizjologiczny openCARP.

 

 Dr Edyta Rola

Holistyczny, biomechaniczny model ciała człowieka – synteza pracy poszczególnych układów.

  • Przegląd stanu wiedzy i stanu techniki dotyczący biomechanicznych modeli ciała człowieka oraz poszczególnych układów.
  • Identyfikacja najistotniejszych czynników wpływających na odpowiedź biomechaniczną człowieka.
  • Modelowanie ciała człowieka uwzględniające wybrane, istotne czynniki wpływające na jego pracę.
 Dr Edyta Rola

Analizy wytrzymałościowe w środowisku ANSYS Workbench

  • Własne propozycje tematów
 Dr Edyta Rola

Zagadnienia z zakresu biomechaniki zderzeń

  • Tematy do uzgodnienia
 Dr Edyta Rola

Zastosowanie wybranych metod komputerowego wspomagania projektowania inżynierskiego w profilaktyce, diagnostyce, leczeniu, rehabilitacji lub treningu

  • Przegląd stanu wiedzy oraz stanu techniki.
  • Identyfikacja najistotniejszych czynników, wpływających na działanie wybranych narządów lub układów.
  • Rozbudowa modelu Matlab Simulink.
  • Dobór układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.
  • Badania statystyczne z wykorzystaniem dostępnych baz danych.
  • Optymalizacja wybranych parametrów fizjologicznych lub biomechanicznych.
  • Monitorowanie stanów zagrożeń nagłej utraty zdrowia lub życia.
  • Potencjalne zastosowania w medycynie, sporcie, pracy etc.
  • Propozycje dalszych badań.
 Dr Edyta Rola

Numeryczne modelowanie statycznej oraz dynamicznej pracy układu mięśniowo-szkieletowego

  • Przegląd stanu wiedzy oraz stanu techniki.
  • Identyfikacja najistotniejszych czynników, wpływających na działanie układu mięśniowo-szkieletowego.
  • Rozbudowa modelu Matlab Simulink.
  • Aplikacja różnych modeli pracy mięśni.
  • Dobór układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.
  • Optymalizacja działania wybranych podukładów.
  • Badania ergonomii oraz bezpieczeństwa pracy z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb użytkownika.
  • Potencjalne zastosowania w medycynie, sporcie, pracy etc.
  • Propozycje dalszych badań.
 Dr Edyta Rola

Analiza rzeczywistych sygnałów biologicznych w środowisku Matlab

  • Przegląd stanu wiedzy i stanu techniki.
  • Wstępne przetwarzanie sygnałów biologicznych (EKG, EMG, EEG).
  • Analiza korelacyjna sygnałów.
  • Analiza czasowo-częstotliwościowa sygnałów. Analiza widmowa.
  • Spektrogram. Skalogram.
  • Modelowanie wybranych zmian patologicznych.
  • Walidacja oraz weryfikacja modelu.
  • Badania statystyczne.
  • Sformułowanie ograniczeń.
  • Plany dalszych badań.
 Dr Edyta Rola
   
Mile widziane własne propozycje tematów prac dyplomowych, korzystnie z zakresu biomechaniki sportu, biomechaniki medycznej, inżynierii bezpieczeństwa (do uzgodnienia).  
   

Analiza układów dynamicznych wraz ze sterowaniem w środowisku Adams - Matlab/Simulink

  • Przegląd piśmiennictwa z zakresu modelowania układów dynamicznych i stosowanych układów sterowania.
  • Budowa modeli obliczeniowych układów dynamicznych.
  • Analiza wpływu metod sterowania i ich parametrów na jakość regulacji.
 Dr Marek Surowiec

Analiza zachowania modeli biomechanicznych człowieka w interakcji ze środowiskiem zewnętrznym z zastosowaniem środowiska OpenSim

  • Przegląd metod modelowania układów biomechanicznych.
  • Implementacja interakcji człowiek-świat zewnętrzny na podstawie pomiarów Motion capture.
  • Analiza i ocena obciążeń powstałych w trakcie interakcji.
 Dr Marek Surowiec

Pomiar i analiza zachowań układów dynamicznych z zastosowaniem platform CompactRIO lub PXI w środowisku LabView

  • Przegląd metod pomiaru wielkości mechanicznych tj. przemieszczenie, przyspieszenie itp.
  • Implementacja pomiaru na stanowisku z platformą CompactRIO lub PXI.
  • Analiza danych pomiarowych i ocena ich przydatności w układzie sterowania lub nadzoru.
 Dr Marek Surowiec