Bakalářská práce Jana Válka: Bezpečné plánování cesty kolaborativního robota

Tato bakalářská práce, kterou zpracoval Bc. Vojtěch Válek v akademickém roce 2024/2025 pod vedením Ing. Filipa Radila, se zaměřuje na návrh a implementaci systému pro bezpečné plánování cesty kolaborativního robota UR5e v prostředí sdíleném s člověkem.

Práce vychází z rešerše v oblasti kolaborativní robotiky a metod plánování pohybu. Pro implementaci byl zvolen algoritmus RRT-Connect, který byl aplikován v kloubovém prostoru robota. Pracovní prostředí je modelováno pomocí diskrétní mřížky pro vyhodnocování kolizí. Do tohoto modelu je integrován model člověka na základě informací získaných prostřednictvím hloubkové kamery.

Funkčnost systému byla ověřena na laboratorní úloze typu "pick and place". Robot v rámci této úlohy dynamicky reaguje na přítomnost člověka a přizpůsobuje svou cestu. Výsledky testování potvrzují, že systém umožňuje bezpečný a plynulý provoz. Může tak sloužit jako základ pro další vývoj a nasazení v reálném provozu.

Klíčové aspekty práce

Student Válek se ve své bakalářské práci zabýval problematikou plánování cesty průmyslového robota s cílem bezpečného vyhýbání se člověku. V rešeršní části se autor věnuje algoritmům pro plánování cesty a především normám, které definují podmínky bezpečné kolaborace mezi člověkem a robotem.

Na základě rešerše autor vybírá vhodný algoritmus pro plánování cesty a navrhuje metodu detekce člověka v pracovním prostoru. Zde je oceňován funkční a překvapivě robustní systém pro detekci kolizí, založený na použití diskrétní mřížky.

Pro ověření navrženého řešení student připravil laboratorní úlohu, kterou důkladně testoval na reálném hardwaru, čímž prokázal funkčnost celého systému. V závěrečné části práce se autor zabývá návrhem bezpečnostních prvků hypotetického robotického pracoviště vycházejícího z laboratorní úlohy.

Proces zpracování a obhajoby

Práce byla zkontrolována 16. 5. 2022 a zadána/změněna 14. 6. 2022. Záznam o práci byl založen 2. 12. 2021. Práce byla zveřejněna od 25. 4. 2022 a převzata ve stejný den.

Obhajoba práce proběhla úspěšně. Student nejprve prezentoval svou bakalářskou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Na konci obhajoby byla práce hodnocena jako výborná.

Formální náležitosti a doporučení

Práce byla na velmi dobré úrovni. Student přistupoval k řešení svědomitě a během zpracování nabyl nové znalosti. Nicméně, některé řešení v práci nejsou plně vysvětlena, například proč je kolaborativní větší než pracovní prostor robota, nebo proč jsou použita pouze tlačítka pro nouzové zastavení, ale není použito ochranné zastavení.

Po formální stránce bylo vytknuto několik nedostatků: špatná čitelnost některých obrázků (Obr. 3.15 až 3.17) a vkládání kódu jako obrázků, kdy navíc takto vložený kód má v každém obrázku jinou velikost písma.

Další informace o kvalifikačních pracích

Kvalifikační práce, včetně bakalářské práce, je písemnou prací. U bakalářské práce minimální rozsah činí 90 000 znaků včetně mezer, u magisterské práce pak 180 000 znaků včetně mezer. Rozsah zahrnuje poznámkový aparát a seznam použitých zdrojů, ale nikoli přílohy.

V bakalářské práci autor prokazuje schopnost samostatně teoreticky i prakticky zpracovat téma způsobem odpovídajícím specifickým požadavkům historických oborů. Analýza problému by měla obsahovat také vlastní názor autora na nejzávažnější otázky tématu.

Magisterská diplomová práce má překračovat úroveň bakalářské práce rozsahem i hloubkou zpracování a má mít charakter rozsáhlejší teoretické studie.

Termíny odevzdávání prací

• Zimní termín odevzdávání kvalifikačních prací je stanoven na 30. 11. 2025.
• Jarním termínem je 31. 3. 2026.
• V případě, že student postupuje až na letní termín státnic, kvalifikační práce je třeba odevzdat nejpozději do 15. 6.

Proces výběru a zadání tématu

1. Studenti si ve stagu v sekci "Moje studium - témata VŠKP" do konce prosince prohlédnou témata a na jedno se přihlásí.
2. Pokud chce student navrhnout vlastní téma, nejprve zajde za případným vedoucím práce a domluví se s ním.
3. Do začátku letního semestru musí všichni studenti zajít za vedoucím práce a dohodnout se na podrobnostech, podle nichž vedoucí práce sám dodělá a upřesní vlastní zadání.
4. Mezi 15. 3. - 31. 3. mají všichni studující na ÚHV FF UPa k dispozici pokyny k formální úpravě kvalifikačních prací. Ke každé práci zároveň připojují čestné prohlášení o autorství textu.

Pravidla pro citování a plagiátorství

• Pokud autor vkládá jakoukoli pasáž textu z jiného zdroje (literatura, prameny, internet), je povinen odkázat na daný zdroj v poznámkovém aparátu. Neuvede-li zdroj zákonným a dohledatelným způsobem, bude k textu přistupováno jako k plagiátu. V případě ojedinělého porušení tohoto citačního úzu bude navrhovaná známka snížena o jeden stupeň.
• Při doslovném citování pasáží z pramenů či literatury je autor povinen citovaný text odlišit od vlastního textu práce pomocí uvozovek a kurzívy. Porušení tohoto citačního úzu bude mít za následek snížení navrhované známky o jeden stupeň.
• Parafráze částí textu z jiných zdrojů mohou být součástí práce pouze v případě, že předkladatel diplomové práce zaujímá k danému textu vlastní kritické stanovisko, které v textu implicitně vyjádří a na parafrázovaný text odkáže v poznámkovém aparátu. V opačném případě bude k textu přistupováno jako k plagiátu. Porušení citačního úzu ve více než pěti případech povede ke snížení navrhované známky o jeden stupeň.

Od roku 2008 jsou bakalářské a diplomové práce přístupné jako PDF soubory na univerzitním portále.

tags: #jan #valek #bakalarska #prace