diplomová práce

Vývoj aplikace rozšířené reality pro účely vizualizace okolí a řízení demoličního bagru

Text práce 9.67 MB Příloha 13.17 MB

Autor práce: Ing. Ondřej Richter

Ak. rok: 2024/2025

Vedoucí: doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.

Oponent: Ing. Josef Vejlupek, Ph.D.

Abstrakt:

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a implementací systému pro vizualizaci provozních stavů demoličního bagru s využitím rozšířené reality, jehož hlavním cílem je zvýšení bezpečnosti operátora při manipulaci se strojem. V rámci práce je řešeno stanovení limitních poloh těžiště stroje za účelem prevence jeho převrácení. Dále se zabývá přenosem obrazového záznamu s minimální latencí prostřednictvím WiFi sítě do zařízení pro rozšířenou realitu a vytvořením funkčního virtuálního dvojčete bagru pro vizuální zpětnou vazbu v reálném čase.

Klíčová slova:

Smíšená realita, těžiště, tenzometr, virtuální dvojče, demoliční bagr, nízká latence, ArUco, prostorové povědomí, Meta Quest 3, Meta Spatial SDK

Termín obhajoby

11.06.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji diplomovou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky: Čemu odpovídá hmotnost m4? Dali by se výsledky práce aplikovat na obdobné bourací práce, např. podmořské demolice? Jak je řešeno propojení vizualizace se skutečným natočením bagru? Obhajoba byla komisí hodnocena jako výborná

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Studijní program

Mechatronika (N-MET-P)

Složení komise

RNDr. Vladimír Opluštil (předseda)
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)
Ing. Peter Zavadinka, Ph.D. (člen)
Ing. Roman Adámek, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.

Student se ve své práci věnoval dvěma relativně samostatným tématům v rámci projektu dálkově ovládaného demoličního stroje: odhadu těžiště na základě modelování a měření a programování aplikace pro přenos obrazu do brýlí rozšířené reality. Student provedl experimenty s měřením sil a výpočtem těžiště na reálném bagru. Při implementaci přenosu obrazových dat do brýlí Meta Quest 3 na vzdálenost až 1000 m byl využit wifi vysílač/příjmač.
Výsledky práce budou přímo využity při řešení projektu TAČR s firmou MROZEK.
Student pracoval samostatně, ale zároveň byl schopen zohlednit požadavky vedoucího.
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 výsledky 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 A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Josef Vejlupek, Ph.D.

Zadání práce pana Richtera je rozsahem jistě jedno z těch náročnějších. V práci se věnuje vývoji mobilní aplikace pro zajištění bezpečnosti obsluhy a stroje pro speciální demoliční práce. V práci je popisován postup pro konkrétní případ, ovšem postup lze zobecnit a jistě aplikovat i obecněji.

Co se týká jednotlivých bodů zadání, považuji je všechny za splněné, byť u některých závěrů, kde bylo například měření zatíženo chybou a výsledky jednotlivých metod odhadu hmotnosti jednotlivých ramen se poměrně dost lišily, bych možná zkusil dosáhnout nějakého zlepšení. Na druhou stranu je pochopitelné, že získat data v kooperaci s firmou, která má svůj program je časově i organizačně náročné a zvládnout to v rámci DP může být dost komplikované.

Celkově považuji práci za velmi zdařilou, student prokázal široký záběr znalostí, schopnost kreativně pracovat a po zodpovězení dotazů navrhuji hodnotit jeho práci známkou Výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky 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 A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. V práci používáte termíny CoG a CoM, je mezi nimi rozdíl?
  2. Uvažoval jste vliv samotných noh manipulátoru, případně polohu "otoče" respektive rotace těla vůči podvozku? Ovlivňuje jejich poloha polohu těžiště?
  3. V kapitole 4 zmiňujete náročnost přenosu obrazových dat, nebylo by možné část výpočtu provádět na zařízení Jetson a přenášet už jen výsledek, případně nějaká předzpracovaná data?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová