Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Bc. Petr Stehlík
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D.
Reviewer: doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D.
Powerlifting is a sport based on lifting a large barbell with added weight. If an athlete has muscle imbalance or, as a beginner, does not know the correct technique during the exercise, overtraining or even injury may occur. Therefore, it is important to be able to monitor the balance and speed of the barbell movement during the exercise, analyze their accuracy and, in case of inaccuracies, alert the athlete in time. The aim of this work is to create a system consisting of a smart weight in the form of a disc, which can be easily placed on the Olympic axis during exercise and will be able to monitor the equilibrium position and acceleration of the barbell. Furthermore, a mobile application for transferring and recording measured data from the disc and their later analysis in an interactive graph. Lastly an optional wireless display for displaying instant feedback. The measuring device uses an advanced fusion filter of measured data from the accelerometer and gyroscope to calculate the tilt and acceleration of the dumbbell as well as an algorithm for calculating the repetitions of the exercise based on the detection of the upper and lower positions in the trajectory of the dumbbell. The work also includes the creation of an annotated dataset for future improvements of the algorithm. The resulting system helps the athlete to detect possible muscle imbalance in time and count the number of repetitions during the exercise.
power, lifting, smart weight plate, barbell, measuring, tilt, movement, velocity, fitness, training, ESP32, MEMS, IMU, accelerometer, gyroscope, BMI160
Date of defence
25.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
B
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Systems
Study programme
Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)
Specialization
Embedded Systems (NEMB)
Composition of Committee
doc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D. (místopředseda) doc. Mgr. Adam Rogalewicz, Ph.D. (člen) Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D. (člen) doc. Dr. Ing. Otto Fučík (člen) Ing. Josef Strnadel, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D.
Student prokázal schopnost samostatně zpracovat předložené téma, které vyžadovalo návrh vhodného algoritmu, realizaci hardwaru, implementaci firmwaru a vývoj softwaru ve formě mobilní aplikace. Celkově hodnotím přístup studenta jako velmi svědomitý a pečlivý.
Při stanovování cílů doporučuji volit takový rozsah práce, který je v rámci dostupného času realisticky zvládnutelný a umožňuje vyhnout se nadměrné pracovní zátěži.
Cílem zadání bylo vytvořit prototyp vestavěného zařízení pomocí kterého by bylo možné ověřit zamýšlený koncept. Zadání bylo náročnější zejména co se týče časových požadavků a to z důvodu nutnosti vytvořit nejprve koncept, nasbírat data z reálného prostředí a teprve poté implementovat algoritmus. Zadání bylo splněno.
Implementace a sběr dat byl dokončen v dostatečném předstihu. Technická zpráva vznikala průběžně a její obsah byl několikrát konzultován. Finální podoba již ke kontrole předložena nebyla, nicméně jednalo se pouze o několik pasáží menšího rozsahu.
Student prezentoval navržený systém v rámci soutěže Excel@FIT.
Student vyhledával zdroje samostatně.
Student byl velmi aktivní po celou dobu řešení a své kroky pravidelně konzultoval. Na konzultace byl vždy pečlivě připraven.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportdoc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D.
Celkově se jedná o nadprůměrně kvalitní diplomovou práci přinášející inovativní koncepci podpůrného zařízení do světa fitness. Navrhuji hodnotit stupněm B.
Evaluation level: zadání splněno
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Práce má kvalitní logickou stavbu a popis potřebných technik je co do srozumitelnosti na velmi dobré úrovni. Za zjevný nedostatek považuji systematické opomíjení uvádění názvů objektů při odkazování se na ně z textu (např. "...která je poháněna vibracemi podél hnací osy 3.2." - není jasné, zda jde o obr. 3.2 nebo o něco jiného, v některých případech tak věta ztrácí smysl).
U popisu parametrů IMU v sekci 3.2 bych očekával, že budou uvedeny požadované rozsahy příslušných veličin pro cílový systém a jejich zdůvodnění, nejen obecný popis veličin. Taková informace na tomto místě by jistě obohatila čtenáře o důležitá východiska, která je nutno brát v úvahu při návrhu takového systému.
Dále v kapitole 4 postrádám přehledné blokové schéma celého systému ilustrující na rozumné úrovni detailu veškeré důležité prvky a jejich propojení. Jedná se o víceprvkový komplexní systém, takže pouhý slovní popis nepovažuji za zcela dostačující.
K formální stránce nemám zásadní připomínky až na menší počet jazykových chyb a nepřesností.
Bez zásadních nedostatků.
Diplomant vytvořil komplexní celek - chytré závaží v podobě vestavného senzorového systému, bezdrátového přenosného displeje a mobilní aplikace včetně výroby DPS a jejího zabudování do zapouzdření kotouče vlastní výroby a naprogramování potřebných částí firmwaru. Jedná se o plnohodnotný prototyp splňující funkcionalitu dle zadání DP.
Navržený systém považuji za velmi kvalitní základ pro další rozvoj s reálným potenciálem budoucího praktického využití.
Evaluation level: obtížnější zadání
Práce měla za cíl vytvořit senzorový systém založený na komponentách typu MEMS pro monitorování cviků během silového tréninku. Dále šlo o vytvoření mobilní aplikace pro komunikaci s uživatelem a potenciálně též pro další rozšiřování systému. Součástí je též kompletní návrh elektroniky a výroba prototypu, což dělal diplomant většinou svépomocí s využitím volně dostupných nástrojů. Zadání v této formě proto hodnotím jako obtížnější.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová