Projekt związany z budową pięcioosiowej frezarki numerycznej opartej na robocie hybrydowym, realizowany w ramach projektu badawczo-rozwojowego pt. Pięcioosiowa frezarka na bazie robota równoległego NCBiR N R03 0070 10. Struktura z zamkniętym łańcuchem kinematycznym zapewnia większą sztywność konstrukcji, co przekłada się na podwyższony udźwig, większą dokładność pozycjonowania, a także mniejszy wpływ drgań oraz zjawisk dynamicznych na pracę maszyny. Duża sztywność konstrukcji przy małej wadze członów kinematycznych zapewnia również możliwość uzyskania większych szybkości i poprawę dynamiki. Wadą manipulatorów równoległych jest niewielka w stosunku do manipulatorów szeregowych przestrzeń robocza oraz trudność uzyskania analitycznego rozwiązania zadania prostego kinematyki co przekłada się na bardziej skomplikowany i trudniejszy w implementacji układ sterowania.
    Jako platformę sprzętową do budowy prototypu sterownika robota hybrydowego wykorzystano układ FPGA z powodu możliwości: konsolidacji całego sterownika w jednym systemie, wykonywania równolegle zadań, tworzenia dedykowanych modułów sprzętowych, elastycznej budowie systemów oraz dużej liczby portów ogólnego przeznaczenia, możliwości implementacji części algorytmu z wykorzystaniem układu soft-procesorowego.
    Duża złożoność obliczeniowa oraz wysokie wymogi dotyczące częstotliwości odświeżania wyników (10 kHz) w układzie sterowania frezarki opartej na robocie równoległym pociągają za sobą konieczność sprzętowego wspomagania obliczeń numerycznych wykonywanych na liczbach zmiennoprzecinkowych pojedynczej precyzji. Standardowe mechanizmy dostarczane przez producenta nie pozwalają na osiągnięcie częstotliwości odświeżania wyników na poziomie wymaganym do prawidłowej pracy układu sterowania. Zastosowanie układu FPGA jako platformy sprzętowej sterownika robota hybrydowego, pozwala na zbudowanie własnych modułów sprzętowych i zaimplementowanie dedykowanej jednostki zmiennoprzecinkowej obejmującej podstawowe operacje arytmetyczne oraz funkcje matematyczne umożliwiające akceleracji obliczeń do wymaganego poziomu.

    System VAMS/VUSAMS przeznaczony jest do diagnostyki i kontroli pracy maszyn typu CNC (ang. Computerized Numerical Control). Pozwala na pomiar, analizę sygnałową oraz akwizycję danych pomiarowych w przypadku wykrycia nieprawidłowej pracy nadzorowanej maszyny. Analiza DSP (ang. Digital Signal Processing) sygnałów pochodzących z czujników akcelerometrycznych oraz mikrofonu ultradźwiękowego pozwala na szybkie i precyzyjne zweryfikowanie czy składowe mierzonych sygnałów należą do charakterystyki pracy danego urządzenia, czy są oznaką pogorszenia się jego stanu technicznego. Pracująca maszyna wytwarza szereg sygnałów o charakterze wibracyjnym, które w większości wynikają z jej budowy oraz nominalnych warunków pracy podzespołów. Jest to naturalną konsekwencją pracy urządzenia i w normalnych warunkach nie stanowi żadnego zagrożenia dla pracy całego układu. W przypadku wystąpienia uszkodzenia, awarii elementów mechanicznych lub nieprawidłowej pracy maszyny wynikającej zarówno ze złego stanu technicznego jak i z niewłaściwego użytkowania przez operatora towarzyszą temu zjawisku dodatkowe sygnały wibracyjne. Ich pomiar oraz analiza pozwala na wykrycie problemu, powiadomienie operatora o zmianie charakteru pracy nadzorowanej maszyny oraz akwizycję danych do analizy w postaci historii pracy oraz sygnałów występujących w krytycznych momentach.
    Do głównych zadań systemu należą: pomiar drgań maszyny z wykorzystaniem akcelerometru cyfrowego, analiza DSP drgań maszyny, pomiar drgań ośrodka z wykorzystaniem mikrofonu ultradźwiękowego, analiza DSP drgań ośrodka, akwizycja danych pomiarowych po przekroczeniu wartości limitów drgań, wizualizacja danych oraz analiz cyfrowego przetwarzania sygnałów, sygnalizacja stanu przekroczeń drgań operatorowi maszyny, podgląd on-line stanu nadzorowanej maszyny, podgląd on-line danych historii pracy nadzorowanej maszyny, pobieranie danych zarejestrowanych podczas przekroczenia limitów drgań (FTP).

    Projekt polegał na zaprojektowaniu i wykonaniu modułu przeznaczonego do sterowania szybami ze zintegrowanymi foliami PDLC, pozwalającymi na regulowanie współczynnikiem przepuszczalności światła. W tym celu należało zbadać zależność charakterystyk współczynnika przepuszczalności szyb kompozytowych w funkcji parametrów sygnału sterującego takich jak amplituda, częstotliwość i kształt sygnału. Główną funkcją projektowanego modułu była możliwość regulacji współczynnikiem przepuszczalności światła dla siedmiu wielkogabarytowych szyb ze zintegrowanymi foliami typu PDLC. Dodatkowo moduł był wyposażony m.in.: kanały do sterowania matrycami diod LED; kanały do obsługi czujników analogowych i cyfrowych (temperatury, światła w zakresie widzialnym i podczerwieni, ruchu, przyspieszeń); wejścia/wyjścia cyfrowe ogólnego przeznaczenia; wyjścia przekaźnikowe ogólnego przeznaczenia. Moduł stanowi część dedykowanego systemu zarządzania budynkiem.

    Głównym wynikiem prac realizowanych w ramach projektu badawczego nr N N503 082740 pt. Technologia mikromanipulacji z wykorzystaniem wizyjnego sprzężenia zwrotnego było zaprojektowanie, wykonanie i badania eksperymentalne hybrydowego robota ze sprzężeniem wizyjnym, przeznaczonego do manipulacji. Następujący gwałtowny rozwój biotechnologii wymaga coraz bardziej zaawansowanych technik manipulacji na poziomie komórki i wewnątrz komórki. Wykorzystywane są w tym celu manipulatory manualne lub z napędami, z wykorzystaniem telemanipulacji, wymagające sterowania przez doświadczonego operatora, który kontroluje przebieg procesu wzrokowo, przez mikroskop.
    W ramach projektu rozwiązano problem manipulacji wewnątrzkomórkowej przez zastosowanie sterowanego wizyjnie hybrydowego robota, składającego się z równoległego makromanipulatora o czterech stopniach swobody, z zamocowanymi na nim dwoma mikromanipulatorami szeregowymi o czterech stopniach swobody, z elastycznymi przegubami złączowymi, napędzanym napędami piezoelektrycznymi, wspomaganymi silnikami krokowymi, które przemieszczają precyzyjnie narzędzia, oraz kamery z makroskopowym układem optycznym o dużym powiększeniu. Rozdzielne w czasie wykonywanie operacji w skali makro i mikro pozwoliło na eliminację drgań i zakłóceń elektromagnetycznych pochodzących od mikromanipulatora, którego silniki są wyłączone w trakcie mikromanipulacji. Zastosowanie makromanipulatora równoległego pozwala na łatwy i swobodny wybór obszaru tkanki, w którym przeprowadzane są eksperymenty oraz dużo łatwiejszą, niż w istniejących rozwiązaniach, wymianę narzędzi i preparatu biologicznego. Wykorzystanie makroskopowego układu optycznego zwiększyło o rząd wielkości odległość obiektywu od preparatu, pozostawiając dużą przestrzeń do manipulacji.

    Samochód jest unikatową konstrukcją opracowaną przez zespół inżynierów i naukowców, przy współpracy z wieloma firmami zewnętrznymi. Jest to prototyp dwuosobowego sportowego samochodu typu roadster wyposażonego w napęd elektryczny. Jako baza jezdna zastosowana została specjalnie zaprojektowana i wykonana konstrukcja ramowa wraz z karoserią powstałą w całości z włókien węglowych. Dzięki takiej technologii rama nośna pojazdu daje dowolność w umieszczaniu podzespołów jezdnych, a z kolei karoseria może mieć unikatowy design ograniczony jedynie opracowanymi założeniami projektowymi.
    Jako napęd zastosowano cztery silniki BLDC, z których każdy odpowiada za napęd jednego koła. Łączna moc zespołu napędowego wynosi 270 KM. Silniki sterowane są dedykowanymi stopniami mocy opracowanymi przez RIOT, a cały układ napędu 4×4 pracuje pod kontrolą procesora zbudowanego jako SoPC i zaimplementowanego w układzie FPGA, realizując funkcję elektronicznego dyferencjału oraz kontroli prędkości dla rożnych konfiguracji ruchu. Dzięki takiemu rozwiązaniu otrzymano szerokie możliwości konfiguracji systemu obejmujące takie funkcje jak: możliwość niezależnego aktywnego sterowania momentem obrotowym na każdym kole, tempomat, system zapobiegający poślizgowi kół, czy wspomaganie jazdy pod górkę. Silniki oraz stopnie mocy chłodzone są cieczą, która następnie dzięki wymuszonemu obiegowi przekazuje ciepło do wymienników umieszczonych na przodzie auta.
    Energia do poruszania się samochodu zmagazynowana jest w dwóch rodzajach akumulatorów oraz w specjalnie zaprojektowanym magazynie wodoru. W przedniej części samochodu umieszczone są lekkie pakiety akumulatorów LiFePO4, natomiast w tylnej części auta zastosowano akumulatory trakcyjne charakteryzujące się wysoką wydajnością podczas długich rozładowań. Pakiety baterii odpowiedzialne są za zasilanie silników oraz podsystemów elektrycznych samochodu. Jako drugi magazyn energii, pozwalający na zwiększenie dystansu jazdy, zastosowany został system przetwarzania wodoru na energię elektryczną. Sercem tego systemu jest zbiornik na wodór oparty na wodorkach metali, który jest w stanie zmagazynować więcej gazu w jednostce objętości niż tradycyjne wysokociśnieniowe zbiorniki wodoru wykonane z materiałów kompozytowych. Dzięki zastosowaniu opatentowanego w Wojskowej Akademii Technicznej rozwiązania, zbiornik ten pracuje pod niskim ciśnieniem rzędu kilku bar i charakteryzuje się bardzo dużą zdolnością do wymiany ciepła.
    Dodatkowe informacje: https://www.agh.edu.pl/aktualnosci/info/hydrocar-premier-samochod-na-wodor-rodem-z-agh/