EDYCJA VIII, 2024-2028
UMOWA nr DWD/8/0080/2024 z dnia 17.01.2025 r.
DOKTORANT: Iman Esfandiyar
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Dominik Belter, prof. PP
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny
Wieloczujnikowa estymacja kształtu terenu, budowa mapy oraz planowanie ruchu dla robotów rolniczych
OPIS: Roboty rolnicze mają problemy podczas autonomicznej nawigacji po nierównym terenie. Czujniki dostępne na rynku mają trudności z percepcją podłoża znajdującego się pod roślinami. Z uwagi na brak zdolności czujników do skanowania terenu pod roślinami. Uzyskany model otoczenia (mapa) uniemożliwia planowanie ruchu robotów rolniczych na nierównym terenie.
Celem projektu jest opracowanie wielomodowego systemu percepcji oraz algorytmów do szacowania w czasie rzeczywistym profilu teren znajdującego się pod gęstą roślinnością.
W ramach doktoratu zostanie opracowana nowa metoda planowania ruchu robota poruszającego się po nierównym terenie wykorzystująca model otoczenia - mapę uzyskaną z bezpośrednich pomiarów i z modułu estymującego kształt terenu. Efektem naukowym będą nowe neuronowe metody estymacji profilu terenu silnie przysłoniętego przez roślinność oraz metoda planowania ruchu robotów rolniczych.
EDYCJA VII, 2023-2027
UMOWA nr DWD/7/0116/2023 z dnia 27.11.2023 r.
DOKTORANT: Agnieszka Pril
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Leszek Kasprzyk, prof. PP
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: Solaris Bus & Coach sp. z o.o.
Wykrywanie anomalii i predykcja awarii oraz nieprawidłowości w działaniu akumulatorów trakcyjnych autobusów miejskich
OPIS: Celem projektu jest opracowanie oraz wdrożenie metodyki wykrywania anomalii i predykcji awarii oraz nieprawidłowości w działaniu pakietów akumulatorów trakcyjnych, zasilających miejskie autobusy elektryczne. Zaproponowana metodyka wykorzystywać będzie duże zbiory danych (np. szeregi czasowe napięć na ogniwach, temperatur, prądów i mocy) dotyczących akumulatorów trakcyjnych, zarejestrowane podczas eksploatacji licznej grupy autobusów elektrycznych firmy Solaris w różnych warunkach środowiskowych.
Wdrożenie będzie polegało na zaimplementowaniu w co najmniej jednej flocie autobusów elektrycznych Solaris oryginalnego autorskiego "Systemu do wykrywania anomalii i predykcji awarii oraz nieprawidłowości w działaniu pakietów akumulatorów trakcyjnych". Dla przedsiębiorstwa jest to jeden z kluczowych aspektów związanych z rozwojem firmy, która posiada niezbędne zaplecze i zasoby do realizacji projektu, a także posiada duże zbiory danych dot. eksploatacji pakietu akumulatorów w różnych warunkach pracy.
UMOWA nr DWD/7/0084/2023 z dnia 27.11.2023 r.
DOKTORANT: Tomasz Olejniczak
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Grzegorz Wiczyński, prof. PP
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny
Pomiar impedancji elektrycznej kolejowych zestawów kołowych
OPIS: Celem doktoratu jest opracowanie i wdrożenie innowacyjnej metody pomiaru impedancji (rezystancji i reaktancji) zestawów kołowych z uwzględnieniem warunków środowiskowych. Założono możliwość wykonywania pomiaru w wymaganym zakresie częstotliwości niezależnie od różnic pomiędzy typami zestawów kołowych.
Wdrożenie metody będzie polegało na zbudowaniu specjalistycznego stanowiska do pomiarów zestawów kołowych i akwizycji ich wyników z uwzględnieniem aktualnych wymagań prawnych dotyczących certyfikacji pojazdów szynowych. Do tej pory dokonano analizy dokumentów normatywnych oraz dokumentacji technicznych. Ponadto nawiązano kontakty z producentami taboru kolejowego oraz urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Opracowano również oraz wykonano prototypowe sondy pomiarowe umożliwiające pomiar na obrzeżu koła oraz na powierzchni tocznej koła.
Zakupiono miernik LCR GW Instek 6100 wraz z przystawką wysokoprądową LCR-17 w celu wykonania pomiarów w zakresie częstotliwości do 100 kHz umożliwiających poznanie charakterystyki obiektu badań. Zakupiono miernik małych rezystancji MI3250 w celu wykonania pomiarów rezystancji przy prądzie pomiarowym 10A. Wykonano program w środowisku LabView umożliwiający zautomatyzowanie pomiarów przy użyciu miernika LCR. Obecnie trwają badania z wykorzystaniem miernika LCR.
UMOWA nr DWD/7/0082/2023 z dnia 27.11.2023 r.
DOKTORANT: Antonina Jankowiak
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Cezary Jędryczka, prof. PP
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: Solaris Bus & Coach sp. z o.o.
Analiza energochłonności elektrycznych systemów napędowych pojazdów transportu zbiorowego zasilanych z akumulatorów trakcyjnych w różnych warunkach klimatycznych
OPIS: Zużycie energii przez system napędowy zależy od szeregu czynników, m.in.: sprawności poszczególnych elementów, tj. falownika, silnika, magazynu energii, warunków klimatycznych wpływających na parametry pracy elektrycznego systemu napędowego, poziomu naładowania magazynu energii. Złożony charakter powiązań pomiędzy elementami systemu napędowego wymaga opracowania kompleksowych metod analizy i predykcji energochłonności.
Celem naukowym projektu jest opracowanie oraz wdrożenie innowacyjnej metody badania i wiarygodnej estymacji energochłonności elektrycznych systemów napędowych pojazdów transportu zbiorowego.
Hipoteza badawcza: Wykorzystanie nowoczesnych metod symulacyjnych i pomiarowych oraz zaawansowanych metod analizy danych umożliwi opracowanie skutecznej metody analizy i wiarygodnej estymacji zużycia energii przez elektryczne systemy napędowe stosowane w pojazdach transportu zbiorowego zasilanych z akumulatorów trakcyjnych.
Naukowe i praktyczne znaczenie projektu. Opracowane innowacyjne stanowisko badawcze, algorytmy pomiarów oraz przeprowadzone badania przyczynią się do pogłębienia wiedzy w zakresie analizy wpływu parametrów klimatycznych na energochłonność systemów napędowych pojazdów elektrycznych oraz umożliwią również wytyczenie nowych trendów w projektowaniu innowacyjnych elektrycznych systemów napędowych (ESN) pojazdów transportu zbiorowego, przystosowanych do zasilania z akumulatorów trakcyjnych.
Dokładny pomiar oraz wiarygodna estymacja zużycia energii przez ESN są kluczowe z biznesowego punktu widzenia przedsiębiorstwa. Energochłonność pojazdu, a w konsekwencji jego zasięg stanowi jeden z kluczowych parametrów warunkujących decyzję inwestorów o wyborze danej oferty. Opracowanie narzędzia zapewniającego skuteczną estymację energochłonności ESN pojazdu dla przyjętych założeń dotyczących warunków klimatycznych oraz zastosowanych komponentów ESN pozwoli na wzrost konkurencyjności oferowanych produktów.
Wsparcie elektromobilności: wyniki projektu przyczynią się do rozwoju polskiego przemysłu motoryzacyjnego w segmencie pojazdów elektrycznych, wspierając rozwój ekologicznego transportu miejskiego w Polsce i na Świecie.
EDYCJA VI, 2022-2026
UMOWA nr DWD/6/0046/2022 z dnia 27.12.2022 r.
DOKTORANT: Mateusz Nijak
OPIEKUN NAUKOWY: prof. dr hab. inż. Piotr Skrzypczyński
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny
System zwiększający zakres autonomii robota polowego, dostosowany do potrzeb rolnictwa precyzyjnego
OPIS: Głównym celem badawczym projektu jest opracowanie systemu percepcyjno-sterującego, zwiększającego zakres autonomii istniejącego robota rolniczego.
Działania te opracowanie algorytmu wyznaczania ścieżek technologicznych uwzględniając ukształtowanie terenu oraz rodzaj wykonywanego zabiegu rolniczego, stworzenie oprogramowania odpowiedzialnego za nawigację maszyny po wyznaczonych ścieżkach technologicznych, przygotowanie modułu umożliwiającego adaptację względem otaczającego środowiska i aktualnego stanu podłoża, jak również opracowanie systemu detekcji i pokonywania przeszkód.
Projektowane rozwiązanie zostanie zintegrowane z platformą jezdną robota polowego, co w efekcie końcowym zmniejszy udział operatora w obsłudze maszyny oraz zapewni wzrost jej możliwości i atrakcyjności względem tradycyjnych maszyn.
UMOWA nr DWD/6/0044/2022 z dnia 22.12.2022 r.
DOKTORANT: Grzegorz Urbaniak
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Paweł Idziak
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: ASTAT sp. z o.o.
Projektowanie, modelowanie i analiza osłon elektromagnetycznych urządzeń zasilanych napięciem odkształconym o dużej zawartości harmonicznych nisko-częstotliwościowych
OPIS: Podjęte prace badawcze związane z ochroną przed nisko-częstotliwościowymi polami elektromagnetycznymi wynikają z braku powszechnie dostępnych rozwiązań dotyczących zagadnień ekranowania pól elektromagnetycznych o częstotliwościach poniżej 9 kHz. Dotyczy to zarówno uwarunkowań prawnych jak i rozwiązań komercyjnych, a także odpowiednich konstrukcji badawczo-weryfikujących.
Brak znormalizowanych metod pomiarowych oraz rozwiązań, pozwalających na ograniczenie emisji takich pól do środowiska, w zakresie wspomnianych częstotliwości skłania do opracowania stosownych osłon elektromagnetycznych. Przyjęto hipotezę, że istnieje możliwość opracowania wielowarstwowych, kompozytowych osłon pozwalających ograniczać wartości zmiennego w czasie pola elektromagnetycznego w zakresie niskich częstotliwości do obecnie wymaganego poziomu.
Głównym celem badań jest opracowanie i wdrożenie do przemysłowego zastosowania osłon obniżających poziomy pól elektromagnetycznych niskich i bardzo niskich częstotliwości.
UMOWA nr DWD/6/0041/2022 z dnia 20.01.2023 r.
DOKTORANT: Adam Garczarek
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Dorota Stachowiak
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny
Opracowanie i wdrożenie metodyki badań dynamicznej współpracy odbieraka prądu z siecią trakcyjną
OPIS: Rozprawa doktorska ma wymiar interdyscyplinarny, łącząc zagadnienia z zakresu elektrotechniki, mechaniki i inżynierii transportu. Przedmiotem badań jest opracowanie i wdrożenie nowej metody badania i analizy dynamicznej współpracy odbieraków prądu z siecią trakcyjną w elektrycznych pojazdach trakcyjnych.
Głównym celem jest opracowanie metody pomiaru i oceny zdolności eksploatacyjnej systemu odbioru prądu trakcyjnego, która uwzględni obszary pomijane w obecnych normach, przyczyniając się do rozwoju zaawansowanych technik pomiarowych.
EDYCJA V, 2021-2025
UMOWA nr DWD/5/0203/2021 z dnia 23.12.2021 r.
DOKTORANTKA: Aleksandra Kos
OPIEKUN NAUKOWY: dr hab. inż. Dominik Belter, prof. PP
PODMIOT WSPÓŁPRACUJĄCY: CuFiX Karol Majek
Wielomodułowy system wykrywania obiektów na obrazach dużej rozdzielczości oparty na głębokich sieciach neuronowych
OPIS: Celem naukowym projektu jest rozwiązanie problemu niskiej precyzji i długiego czasu obliczeń w zadaniu wykrywania małych obiektów w robotyce mobilnej. Obecnie, istotnym ograniczeniem jest rozmiar obrazu wejściowego oraz względna wielkość obiektów. Zauważa się obniżoną średnią precyzję dla identyfikacji obiektów o małych rozmiarach na obrazie RGB. Kluczowa jest także optymalizacja czasu predykcji na urządzeniach o ograniczonej pamięci i mocy obliczeniowej przy jednoczesnym zachowaniu wartości metryk, tak aby umożliwić pracę w rzeczywistym środowisku.
Wielomodułowość projektowanego systemu i komponenty pozwalające na śledzenie obiektów oraz generowanie obszarów zainteresowania, mają za zadanie skompensować spadek precyzji spowodowany wykorzystaniem uproszczonej architektury detektora oraz umożliwić dalszą optymalizację czasu wykonywania. Postawione zadanie jest więc zadaniem optymalizacyjnym mającym umożliwić precyzyjne wykrywanie małych obiektów w możliwie najkrótszym czasie.