Student v bakalářské práci řešil automatizaci mechanické manuální pipety pro použití v robotickém pracovišti OpenTube2. Práce je zpracována velmi podrobně a je vidět, že autor problematiku důkladně prostudoval, zejména v oblasti existujících řešení pipetování, volby aktuátoru, konstrukce držáku a platformy Arduino.

Hlavním přínosem je vlastní návrh a realizace funkčního prototypu odpruženého držáku pipety, včetně konstrukčního návrhu 3D tištěných částí a ovládací elektroniky. Pozitivně hodnotím jednoduchost výměny pipety, ovládání přes Arduino a ověření funkčnosti zařízení. Autor provedl také testování rychlosti a přesnosti pipetování se zařízením namontovaným na robotu Epson LS3-B, čímž byla praktická použitelnost řešení dostatečně prokázána.

Práce je celkově dobře uspořádaná, obsahuje velké množství technických informací i souvisejících obrázků a tabulek. Na bakalářskou práci je text až příliš rozsáhlý a místy zbytečně podrobný, hlavně v některých částech, jako je např. kapitola o Arduinu. Literatura je citovaná průběžně, místy se však objevují i méně vhodné zdroje, například videa nebo neoficiální webové odkazy.

Na závěr je třeba zdůraznit, že student navrhl, vyrobil a otestoval funkční zařízení s reálným využitím, jehož technická stránka je z hlediska praktické realizace velmi dobrá až nadstandardní.

Všechny cíle zadání považuji za splněné, a proto předloženou práci doporučuji k obhajobě a celkově hodnotím známkou A / výborně.

Student Radek Michna se ve své bakalářské práci zabývá návrhem a realizací mechanismu pro použití manuální mechanické pipety na robotu Epson LS3-B s využitím platformy Arduino UNO R3. Dokument má celkem 140 stran, přičemž vlastní text od úvodu po závěr zaujímá 112 stran, tj. orientačně 106 normostran. Přibližně 77 normostran připadá na úvod a teoretickou část do kapitoly 6, 23 normostran na praktickou část v kapitolách 6–11 a 6 normostran na závěr.

Teoretická část je zpracována velmi podrobně, místy však nad rámec řešeného úkolu. To se projevuje zejména v kapitole 5, která vedle relevantních informací obsahuje také obecný výklad o počítačích, historii Arduina, licencích, ochranných známkách, klonech a padělcích, detailní popis nevyužitých rozhraní nebo porovnání dalších variant desek. Za méně vhodné považuji také příliš obecné názvy kapitol, například „Pipety“, „Akční člen“ a „Arduino“. Vizualizace a fotografie jsou naopak většinou přehledné a zdařilé a vhodně doplňují popis navrženého řešení.

Největší slabinu práce spatřuji v nejednoznačném vymezení jejího rozsahu. V abstraktu a úvodu je cíl formulován tak, že navržené řešení umožní použití pipety v rámci systému openTube2. Z úvodních částí práce však není jasně patrné, zda má být vytvořený mechanismus přímo propojen s řídicím systémem robotu, nebo zda má jít pouze o samostatně ovládaný prototyp. Teprve na straně 97 je výslovně uvedeno, že elektronika má pro účely testování tvořit samostatnou sestavu nezávislou na robotickém pracovišti. V kapitole 11 je následně konstatováno, že programování robotu nebylo předmětem práce, a plnohodnotná integrace je v závěru uvedena až jako možná navazující práce.

Kapitoly 7–9 se věnují návrhu a výrobě mechanického držáku, který hodnotím jako zdařilý. Z bakalářské práce ani seznamu příloh však není patrná ucelená výrobní výkresová dokumentace jednotlivých mechanických součástí, která by usnadnila reprodukovatelnost navrženého řešení. Přestože autor v závěru uvádí, že byl přiložen také výkres držáku, v seznamu příloh není tento dokument samostatně identifikovatelný. Určitou slabinou výsledné konstrukce je odpružený lineární posuv, který plní funkci ochrany pipety pouze částečně, protože je k jeho aktivaci nutná značná síla. Autor tuto skutečnost otevřeně uvádí již v kapitole 7.4. Některé další limity konstrukce, například menší univerzálnost uchycení pipety a prodloužení pipetovacího cyklu způsobené nadbytečným zdvihem aktuátoru při jiném než maximálním nastaveném objemu, jsou však podrobněji diskutovány až v samotném závěru práce. Z hlediska návaznosti textu by bylo vhodnější uvést je již při popisu a hodnocení prototypu.

Experimentální ověření je přínosné, jeho interpretace má však určitá omezení. Čas pohybu aktuátoru byl měřen ručně stopkami, přestože pro přesnější a opakovatelnější měření bylo možné využít přímo platformu Arduino, například v kombinaci s jednoduchým snímačem polohy nebo koncovým spínačem. U výsledků jsou sice uvedeny výběrové směrodatné odchylky opakovaných měření, nebyla však vyhodnocena celková nejistota měření. Výsledky jsou navíc místy uváděny s vyšším počtem desetinných míst, než odpovídá rozlišení použité váhy. Samotný autor také připouští možný vliv stavu a kalibrace pipety.

Přes uvedené výhrady považuji práci za dobrou a obhajitelnou. Student navrhl a realizoval funkční prototyp držáku včetně ovládací elektroniky, ověřil jeho základní funkčnost i montáž na robotu a prokázal schopnost samostatně řešit prakticky zaměřený technický úkol. Student tak splnil cíle závěrečné práce a navrhuji známku C. Topics for thesis defence:

1. Vizualizujte odpružený vertikální posuv určený k ochraně pipety při kolizi a na konkrétním mechanismu vysvětlete příčiny jeho vyšší aktivační síly a možnosti zasekávání při zpětném pohybu. Jaké konstrukční úpravy by mohly uvedené nedostatky odstranit?
2. Při hodnocení přesnosti pipetování byla hmotnost kapaliny měřena vahou s rozlišením 0,001 g a následně přepočítána na objem. Stanovte alespoň orientačně nejistotu tohoto měření a vysvětlete, s jakým počtem platných číslic je vhodné výsledky uvádět. Jak byste oddělil vliv samotného držáku od vlivu stavu a kalibrace použité pipety?
3. Navrhněte vhodné doplnění vytvořeného mechanismu o senzoriku tak, aby bylo možné zvýšit přesnost a opakovatelnost pipetování a současně minimalizovat riziko kolize nebo poškození pipety, špičky či okolních zařízení. Uveďte, které veličiny by bylo vhodné sledovat, kam byste jednotlivé senzory umístil a jakým způsobem by mohly být jejich signály využity při řízení mechanismu nebo při vyhodnocování přesnosti pipetování. Stručně popište také vhodné bezpečnostní stavy a reakce systému pro spolehlivý provoz v rámci pracoviště openTube2.
4. Zdůvodněte volbu lineárního servomotoru Actuonix L12-30-210-6-R. Jaké parametry byly pro výběr rozhodující a jak by se na funkci zařízení projevilo použití aktuátoru s odlišným převodovým poměrem, rychlostí nebo zdvihem?