Projekti / Programi
Avtomatika, robotika in biokibernetika
01. januar 2009
- 31. december 2014
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.10.00 |
Tehnika |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
|
2.06.00 |
Tehnika |
Sistemi in kibernetika |
|
Koda |
Veda |
Področje |
T125 |
Tehnološke vede |
Avtomatizacija, robotika, nadzorno inženirstvo |
Koda |
Veda |
Področje |
2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
Avtomatika, robotika, biokibernetika, okoljska medicina
Raziskovalci (37)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacij |
1. |
34954 |
dr. Fares J. Mohd Abu Dakka |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2013 |
16 |
2. |
20216 |
dr. Jan Babič |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
271 |
3. |
26474 |
dr. Mitja Babič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
24 |
4. |
35855 |
dr. Tarsi Bali |
Medicina |
Raziskovalec |
2014 |
0 |
5. |
34707 |
Robert Bevec |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2014 |
21 |
6. |
28474 |
dr. Tadej Debevec |
Šport |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
343 |
7. |
33646 |
dr. Miha Deniša |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2011 - 2014 |
44 |
8. |
15734 |
Dušan Filipič |
|
Tehnični sodelavec |
2009 - 2014 |
13 |
9. |
32148 |
dr. Denis Forte |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
15 |
10. |
25638 |
dr. Andrej Gams |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
224 |
11. |
29525 |
mag. Blaž Hajdinjak |
Meroslovje |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
5 |
12. |
31065 |
dr. Michail Keramidas |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
98 |
13. |
27758 |
Andrej Kos |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2009 - 2011 |
111 |
14. |
30526 |
dr. Stylianos Kounalakis |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
108 |
15. |
04038 |
dr. Igor Kovač |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2010 - 2014 |
171 |
16. |
36333 |
dr. Aljaž Kramberger |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2013 - 2014 |
22 |
17. |
08948 |
dr. Jadran Lenarčič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
466 |
18. |
09849 |
Borut Lenart |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2009 - 2014 |
39 |
19. |
04151 |
dr. Ladislav Lenart |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2009 - 2012 |
92 |
20. |
32769 |
dr. Nejc Likar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2010 - 2014 |
25 |
21. |
33333 |
dr. Adam Charles McDonnell |
Nevrobiologija |
Mladi raziskovalec |
2010 - 2014 |
135 |
22. |
14676 |
dr. Igor Mekjavić |
Srce in ožilje |
Vodja |
2009 - 2014 |
1.250 |
23. |
33881 |
dr. Shawnda Morrison |
Srce in ožilje |
Raziskovalec |
2012 - 2013 |
184 |
24. |
00118 |
dr. Bojan Nemec |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
282 |
25. |
21549 |
dr. Damir Omrčen |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
51 |
26. |
06654 |
Jožef Opeka |
|
Tehnični sodelavec |
2009 - 2011 |
7 |
27. |
34573 |
Luka Peternel |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2011 - 2014 |
38 |
28. |
30885 |
dr. Tadej Petrič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
180 |
29. |
03327 |
dr. Anton Ružić |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
60 |
30. |
29543 |
mag. Eva Stergaršek Kuzmič |
Telekomunikacije |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
5 |
31. |
32871 |
Goran Škorja |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2011 |
6 |
32. |
14918 |
dr. Martin Tomšič |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
73 |
33. |
11772 |
dr. Aleš Ude |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
450 |
34. |
03264 |
Bogomir Vrhovec |
Sistemi in kibernetika |
Tehnični sodelavec |
2009 - 2014 |
60 |
35. |
34457 |
dr. Rok Vuga |
Sistemi in kibernetika |
Mladi raziskovalec |
2011 - 2014 |
19 |
36. |
06655 |
Janez Zalar |
|
Tehnični sodelavec |
2009 - 2012 |
6 |
37. |
03332 |
dr. Leon Žlajpah |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2009 - 2014 |
263 |
Organizacije (1)
št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacij |
1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
85.605 |
Povzetek
Glavni cilj programske skupine je kreirati nova znanja ter jih prenašati v prakso z razvojem originalnih sistemov in tehnologij v gospodarstvo, medicino in šport ter tudi preko sodelovanja v visokošolskem sistemu ali z neposrednim izobraževanjem uporabnikov iz gospodarstva.
Skupni naslov raziskav, ki jih izvajamo v skupini, je človek in stroj. V skupini raziskujemo delovanje človeka, predvsem njegovo gibanje, z metodami robotike in avtomatike ter to znanje vpeljujemo v razvoj sodobnih proizvodnih sistemov in tehnologij na eni strani ter biomedicinskih naprav in metod za uporabo v medicini in športu na drugi strani. V okviru programa bomo raziskovali naslednje raziskovalno-razvojne tematike:
- Integracija mobilnosti in manipulacije pri industrijskih in servisnih robotih
V laboratoriju nameravamo združiti mobilno robotsko ploščad z robotsko roko ter sistem opremiti s senzorji oddaljenosti, stereo umetnim vidom, senzorji dotika in sile, radijskim kompasom itd.. Smisel te eksperimentalne raziskave je razvijati zahtevne nove metode vodenja, ki segajo od strateškega nivoja vodenja do najnižjega, to je do regulacije posameznih komponent. Posebej se nameravamo ukvarjati s problematiko načrtovanja in vodenja paralelnih robotov in redundantnih robotov.
- Humanoidni roboti
Osredotočili se bomo na dve glavni temi, prva se nanaša na študij in razvoj humanoidnega ramenskega sklopa in celotnega humanoidnega manipulatorja, druga pa na razpoznavanje človeškega gibanja z uporabo stereo vida. Raziskovali bomo predvsem biomehaniko človeške manipulacije z metodami, ki jih uporabljamo v robotiki pri ocenjevanju mehanizmov. Pričakujemo, da bomo s podporo mednarodnega sodelovanja pričeli graditi prototip humanoidne gornje ekstremitete. Drugi sklop raziskav pa obsega merjenje, vrednotenje in računalniško rekonstrukcijo človeškega gibanja z uporabo računalniškega vida.
- Fiziologija človeka
To je grupa raziskav, ki imajo aplikacijo v industriji, npr. pri ovrednotenju biofizikalnih značilnosti čevljev, oblek in zaščitne opreme ali pri ergonomski analizi delovnih mest, pa tudi v okoljski medicini in športu.
- Razvoj novih biomedicinskih naprav in metod v medicini in športu
Mednarodno odmevne so tudi raziskave, usmerjene v rehabilitacijo motorično prizadetih bolnikov z uporabo funkcionalne in terapevtske površinske in implantibilne električne stimulacije. Razvijamo in izdelujemo več vrst različnih tipov električnih stimulatorjev, ki omogočajo razne vrste elektroterapije, lajšajo bolečine, pospešujejo celjenje ran in omogočajo hojo hemiplegičnih bolnikov.
- Avtomatizacija, robotizacija in informatizacija proizvodnje
Skupina je tradicionalno povezana z vrsto slovenskih podjetij pri posodabljanju v proizvodnih procesov. Pričakujemo, da bomo v prihodnjih letih našo povezovanje z gospodarstvom še okrepili predvsem na razvoju robotiziranih celic in proizvodnih linij in razširili teme tudi na problematiko nabavno-transportno-porabne verige materialnih tokov v tovarni.
Pomen za razvoj znanosti
Merilo za kvaliteto naših znanstvenih prispevkov so objave v najkvalitetnejših revijah na področjih raziskav v predlaganem programu. Programska skupina Avtomatika, robotika in biokibernetika je edina raziskovalna skupina v Sloveniji, ki je v zadnjih šestih letih objavljala članke v najboljših robotskih revijah kot so International Journal of Robotics Research in IEEE Transactions on Robotics. Naši najpomembnejši preboji v zadbnjem obdobju obsegajo nove metode za učenje robotskih veščin s posnemanjem, nove humanoidne mehanizme, simulacijo planetarnega habitata, manikine za vrednotenje industrijskih, vojaških in rekreacijskih oblačilnih sistemov, itd. Ker pa spada naša programska skupina na področje proizvodnih tehnologij in sistemov, je zelo pomembno merilo tudi, da naša skupina uspešno izvaja skupne projekte s slovenskimi in mednarodnimi industrijskimi partnerji in da je bilo naše delo nagrajeno s Puhovim priznanjem in s priznanji Gospodarske zbornice Slovenije. Zato se je velik del naših raziskav nanašal na prototipe novih tehnologij za industrijske partnerje. Na področju biokibernetike smo razvili prvi hipoksični "live-in" in "living" laboratorij. Naš simulator hipoksičnih pogojev v Olimpijskem športnem centru Planica so obiskale delegacije iz vesoljskih agencij (NASA in ESA). Že nekaj let dobivamo finančno podporo (EU, ESA) za naše raziskovalno in razvojno delo v tem centru. Center v Planici je edinstveni center na svetu, ki je sposoben opravljati tovrstne poskuse. V tem centru ekipe mednarodnih strokovnjakov sodelujejo s slovenskimi kolegi pri odkrivanju skupnega vpliva neaktivnosti in hipoksije na mišičnoskeletni, nevrohormonski, srčnožilni, termoregulacijski, in prebavni sistem. V Sloveniji je biokibernetska skupina v našem programu edina, ki se raziskovalno ukvarja z okoljsko fiziologijo in ergonomijo, in je najbolj dejavna na področju aplikativne fiziologije. Naša programska skupina je edina v Sloveniji in med redkimi v svetu, ki se ukvarja s partnerstvom človek-robot, kar je možno zaradi kritične mase raziskovalcev na področjih robotike in biokibernetike. Industrija danes že uspešno uporablja robotske sisteme v različnih proizvodnih procesih. Visoka stopnja robotizacije je bila dosežena predvsem v avtomobilski industriji, ki robote uporablja za izvedbo zahtevnih operacij, ki se neprestano ponavljajo. Pri tem lahko roboti delajo celo hitrejše, bolj natančno in bolj zanesljivo kot človek. Vendar pa obstoječih robotskih tehnologij še vedno ne moremo uporabljati v proizvodnih procesih, ki se nanšajo na manjše serije izdelkov. Vzrok za to je predvsem dolgotrajnost programiranja procesov za vodenje robotov. V preteklem obdobju smo razvili nove tehnologije za inteligentno robotsko vodenje, pri čemer smo obravnavali tako standardne industrijske robote kot tudi novejše sisteme kot so dvoročni (humanoidni) mehanizmi. S tem smo pripomogli k vpeljavi novih robotskih aplikacij v industrijo. Eden največjih izzivov moderne robotike je razvoj kognitivnih robotskih sistemov za pomoč ljudem, kar se kaže v številnih programih, ki se nanašajo na področje kognitivne robotike v Evropi, ZDA in na Japonskem. V zadnjem obdobju smo sodelovali v petih večjih evropskih projektih s tega področja. V teh projektih smo razvijali predvsem nove tehnologije za robotsko učenje, ki robotom omogočajo bolj naravno in predvsem hitrejše pridobivanje novih motoričnih znanj. Čeprav je šlo pri teh raziskavah predvsem za temeljne raziskave, smo že v preteklem obdobju začeli sodelovati z industrijskim partnerjem pri prenosu tehnologijh s področja robotskega učenja v industrijska okolja. Naše raziskave smo pripomogle tudi k povečanju avtonomije robotskih sistemov, kar je pomembno za prenos robotskih tehnologij iz tradicionalnih industrijskih v bolj naravna okolja, kot so na primer domača okolja. V takšnih okoljih morajo biti roboti samostojnejši, saj v njih niso stalno prisotni inženirji, ki bi lahko popravljali napake v njihovem delovanju.
Pomen za razvoj Slovenije
Naši temeljni in aplikativni projekti so v preteklosti in bodo tudi v prihodnosti prispevali k uvajanju novih tehnologij v proizvodne procese. S tem prispevamo k razvoju slovenske industrije in posledično k družbenoekonomskemu razvoju Slovenije. Hipoksični simulator v Olimpijskem športnem centru Planica je sedaj v procesu akreditacije s strani Evropske vesoljske agencije (ESA), kot eden od centrov v njihovem omrežju zemeljskih raziskovalnih centrov. Naš cilj je, da postane center platforma za vrednotenje strategij in opreme slovenskih in evropskih podjetij pri preprečevanju negativnih učinkov neaktivnosti, kot so na primer mišična atrofija in osteoporoza. Poleg inovativnih strategij smo z našim raziskovalnim delom ovrednotili tudi nove medicinske naprave, od programskih rešitev (aplikacij) do strojne opreme. Sodelujoča podjetja so v sodelovanju z nami uspešno razvila nove storitve, ki jih sedaj tržijo. Naše raziskave so tudi pokazale napake pri delovanju določenih medicinskih naprav v hipoksičnem okolju, kar je sprožilo razvojni projekt, da se te napake odpravi. Naše raziskave imajo močno aplikativno komponento in prispevajo k povečani avtomatizaciji in robotizaciji proizvodnih procesov. V preteklem šestletnem obdobju smo na področju robotike in avtomatike tesno sodelovali z vrsto domačih (Droga, Steklarna Hrastnik, RC eNeM, UCS) in tujih podjetij. To sodelovanje nameravamo v prihodnjem obdobju okrepiti in ga razširiti na nove partnerje, s katerimi že pripravljamo nove projekte. Naš cilj pri sodelovanju z domačimi in tujimi podjetji je vpeljava novih robotskih tehnologij v proizvodne procese. V sodelovanju z enim največjih svetovnih proizvajalcem robotskih sistemov smo že uspeli prenesti rezultate naših raziskav s področja učenja robotskih operacij v stiku z okolico na industrijske robote. S tem prispevamo k prodoru slovenskega znanja v tuja podjetja. Industrijsko proizvodnjo v državah kot je Slovenija ogrožajo podjetja iz držav, v katerih so dohodki delavcev bistveno nižji. To še posebej drži za proizvodnje procese, ki se danes še vedno izvajajo ročno. Naš raziskovalni program se nanaša na nekatere bistvene inovacije, ki prispevajo k ohranitvi industrijske proizvodnje v Sloveniji. Tako smo na primer v preteklem obdobju razvili nove sisteme in postopke za robotizacijo in avtomatizacijo steklarske proizvodnje. Naše raziskave na področju avtomatizacije industrijske prozivodnje prispevajo k zmanjšanju stroškov proizvodnje in omogočajo nepretrgano (24/7) proizvodnjo brez povečanja števila delavcev. Stalna proizvodnja s pomočjo robotov zmanjša porabo energije na izdelek, kar je pomembno v industrijah kot je steklarska, v kateri morajo talilne peči neprestano delovati. Čeprav različni proizvodni procesi pogosto zahtevajo različne rešitve, imamo pri sodelovanju z industrijskimi partnerji v panogah kot je prehrambna industrija, montaža in elektronika podobne cilje. Raziskovalci iz naše programske skupine so vključeni v pedagoški proces na univerzah v Sloveniji in v tujini. Naše raziskave privlačijo tuje študente, ki se želijo vključiti v naš raziskovalni program in pridobiti vrhunsko izobrazbo na področjih, ki jih pokriva naš program.
Avdiovizualni viri (1)
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si