Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
diplomová práce
Autor práce: Ing. Dominik Váňa
Ak. rok: 2019/2020
Vedoucí: Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D.
Oponent: doc. Ing. Petr Beneš, Ph.D.
Tato diplomová práce je zaměřena na využití uměle vytvořeného slabého magnetického pole pro navigaci v 3D prostoru. Teoretická část textu pojednává o obecných vlastnostech magnetického pole a jeho popisu. V další pasáži teoretické části je rozebrán přehled měřicích principů magnetického pole. Na základě různých typů měřicích principů je v práci zpracován přehled komerčně dostupných miniaturních snímačů pro měření magnetického pole s rozsahem do 10 mT. Speciálně se práce zaměřuje na magnetorezistivní princip a fluxgate snímače. Dále teoretická část obsahuje popis metod pro modelování magnetického pole jednoduchých permanentních magnetů a různých sestav magnetů. V neposlední řadě je v teoretické části proveden patentový průzkum zařízení, která se používají pro lokalizaci magnetů, které jsou instalovány do nitrodřeňového hřebu, který se používá při intramedulární stabilizaci mnohačetných zlomenin lidských kostí. Lokalizací magnetu v hřebu je možné přesně určit polohu upevňovacích otvorů. Praktická část práce obsahuje analýzu chování magnetického pole v okolí různých magnetických sestav, které byly vymodelovány v programu COMSOL Multiphysics využívající metodu konečných prvků. Modely byly vytvořeny se snahou blíže analyzovat chování magnetického pole v okolí magnetů a zároveň nalézt možné analytické funkce, pomocí kterých by bylo možné určit polohu magnetu v prostoru vůči snímací sondě. Výsledkem práce je analýza různých sestav, která obsahuje grafy různých závislostí a předpis polynomiálních funkcí, které tyto závislosti aproximují. Další částí práce je návrh sondy, která slouží k lokalizaci magnetického cíle. V práci jsou popsány dvě možné metody lokalizace. Pro diferenční metodu je vytvořen obsluhující software v prostředí LabVIEW. Sonda založená na této metodě je plně schopna lokalizovat magnet ve 2D rovině. Metoda prohledávání stavového prostoru je popsána pouze teoreticky.
Magnetické pole, snímače magnetického pole, magnetometry, Hallův jev, magnetorezistence, AMR, GMR, TMR, fluxgate, modelování magnetické pole, metoda konečných prvků, permanentní magnet, COMSOL Multiphysics, nitrodřeňový hřeb, zlomenina, navigační sonda, snímačové pole, LabVIEW, Matlab, kalibrace magnetometru
Termín obhajoby
17.06.2020
Výsledek obhajoby
obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)
Klasifikace
A
Průběh obhajoby
Student obhájil diplomovou práci. Komise neměla žádné námitky k řešené práci. V průběhu odborné rozpravy odpověděl na dotazy.
Jazyk práce
čeština
Fakulta
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Ústav
Ústav automatizace a měřicí techniky
Studijní program
Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika (EEKR-M1)
Studijní obor
Kybernetika, automatizace a měření (M1-KAM)
Složení komise
doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D. (místopředseda) prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D. (člen) Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D. (člen) Ing. Radek Štohl, Ph.D. (člen)
Posudek vedoucíhoIng. Zdeněk Havránek, Ph.D.
Známka navržená vedoucím: A
Posudek oponentadoc. Ing. Petr Beneš, Ph.D.
Známka navržená oponentem: B
Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová