Projekti / Programi
Avtomatika, robotika in biokibernetika
01. januar 2015
- 31. december 2021
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 |
2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
Robotski asistenti, avtomatizacija in robotizacija, biokibernetika, robotsko učenje, fiziologija, humanoidni roboti, podajni roboti, robotska pomagala
Raziskovalci (44)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacij |
1. |
54322 |
dr. Edwin Johnatan Avila Mireles |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2021 |
13 |
2. |
20216 |
dr. Jan Babič |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
271 |
3. |
34707 |
Robert Bevec |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2015 - 2019 |
21 |
4. |
39918 |
Mišel Cevzar |
|
Tehnični sodelavec |
2017 - 2018 |
19 |
5. |
32523 |
dr. Urša Ciuha |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
89 |
6. |
37551 |
dr. Jernej Čamernik |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2018 - 2021 |
33 |
7. |
52333 |
Rosana Černelič |
|
Tehnični sodelavec |
2018 - 2019 |
0 |
8. |
28474 |
dr. Tadej Debevec |
Šport |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
343 |
9. |
33646 |
dr. Miha Deniša |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
44 |
10. |
38208 |
dr. Miha Dežman |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
31 |
11. |
55069 |
Benjamin Fele |
Računalništvo in informatika |
Mladi raziskovalec |
2021 |
5 |
12. |
34955 |
Damjan Fink |
|
Tehnični sodelavec |
2015 - 2016 |
1 |
13. |
54689 |
Jason Thomas Fisher |
Nevrobiologija |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2021 |
0 |
14. |
25638 |
dr. Andrej Gams |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
224 |
15. |
38312 |
dr. Timotej Gašpar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2015 - 2021 |
29 |
16. |
38477 |
Rok Goljat |
|
Tehnični sodelavec |
2017 - 2018 |
9 |
17. |
50499 |
dr. Marko Jamšek |
Sistemi in kibernetika |
Mladi raziskovalec |
2017 - 2021 |
18 |
18. |
04038 |
dr. Igor Kovač |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
171 |
19. |
36333 |
dr. Aljaž Kramberger |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2015 - 2017 |
22 |
20. |
08948 |
dr. Jadran Lenarčič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
466 |
21. |
32769 |
dr. Nejc Likar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2018 |
25 |
22. |
53767 |
Zvezdan Lončarević |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2019 - 2021 |
24 |
23. |
52387 |
Matevž Majcen Hrovat |
|
Tehnični sodelavec |
2021 |
0 |
24. |
51232 |
Matija Mavsar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2019 - 2021 |
9 |
25. |
33333 |
dr. Adam Charles McDonnell |
Nevrobiologija |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
135 |
26. |
14676 |
dr. Igor Mekjavić |
Srce in ožilje |
Vodja |
2015 - 2021 |
1.250 |
27. |
54681 |
Luka Mišković |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2021 |
5 |
28. |
52053 |
Tinkara Mlinar |
Srce in ožilje |
Mladi raziskovalec |
2018 - 2021 |
18 |
29. |
00118 |
dr. Bojan Nemec |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
282 |
30. |
55794 |
Peter Nimac |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2021 |
12 |
31. |
39154 |
dr. Rok Pahič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2016 - 2021 |
35 |
32. |
34573 |
Luka Peternel |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2015 |
38 |
33. |
30885 |
dr. Tadej Petrič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
180 |
34. |
38102 |
dr. Zrinka Potočanac |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2017 - 2018 |
39 |
35. |
50419 |
Primož Radanovič |
|
Tehnični sodelavec |
2021 |
9 |
36. |
52496 |
Joshua Royal |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Tehnični sodelavec |
2019 - 2021 |
8 |
37. |
03327 |
dr. Anton Ružić |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
60 |
38. |
51693 |
Mihael Simonič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2018 - 2021 |
33 |
39. |
39155 |
dr. Alexandros Sotiridis |
Srce in ožilje |
Mladi raziskovalec |
2016 - 2019 |
24 |
40. |
50590 |
mag. Viktor Stefanovski |
Sistemi in kibernetika |
Mladi raziskovalec |
2017 - 2018 |
0 |
41. |
11772 |
dr. Aleš Ude |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
450 |
42. |
03264 |
Bogomir Vrhovec |
Sistemi in kibernetika |
Tehnični sodelavec |
2015 - 2021 |
60 |
43. |
34457 |
dr. Rok Vuga |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2015 - 2016 |
19 |
44. |
03332 |
dr. Leon Žlajpah |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2015 - 2021 |
263 |
Organizacije (1)
št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacij |
1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
85.597 |
Povzetek
V prihodnjem obdobju se bo naš program raziskav osredotočil na razvoj naslednje generacije robotskih sistemov in inteligentnih kibernetskih sistemov, ki obsegajo mreže računskih elementov za nadzor fizičnih sistemov. Naše raziskave bodo prispevale k razvoju novih proizvodnih tehnologij in kibernetskih sistemov, s čimer bomo prispevali k izboljšanju proizvodnih procesov in kvalitete življenja ljudi na delovnem mestu in na domu.
Današnji industrijski roboti lahko uspešno delujejo le v znanih okoljih, ki se redko spreminjajo. Zato so strogo ločeni od ljudi. Za preboj robotskih tehnologij na nova področja uporabe je potrebno razviti novo generacijo robotov, ki bodo sposobni delovati v dinamičnih okoljih in v sodelovanju z ljudmi. Predlagani program zajema ključne robotske tehnologije, katerih raven je potrebno zvišati za uspešno vpeljavo robotskih asistentov v industrijska in druga okolja. Mednje spadajo predvsem robotsko učenje in razvoj kognitivnih sposobnosti robotov, delovanje robotov v sodelovanju s človekom in v stiku z okoljem in dvoročni humanoidni sistemi, ki znajo opravljati naloge na podoben način in orodji kot človek. Razvili bomo tudi nove vmesnike, ki podpirajo komunikacijo in sodelovanje človeka z robotom. Predlagani program zajema različne primere uporabe, pri čemer se bomo osredotočili na aplikacije robotskih asistentov v industriji, avtomatizacijo proizvodnih procesov, ki še vedno potekajo ročno, in na razvoj obtelesnih robotov za rehabilitacijo in za pomoč pri delu. Pričakovati je, da bodo takšni robotski sistemi v prihodnosti postali ključno gonilo rasti na področju robotike.
Center za vesoljske raziskave, ki smo ga v preteklem obdobju razvili ob pomoči evropske vesoljske agencije (ESA) v Olimpijskem športnem centru Planica, bo v prihodnjem obdobju ključen za raziskave o fizioloških vplivih visokih nadmorskih višin, vesoljskih plovil in habitatov ter različnih okoljskih pogojev na Zemlji. Center bo služil kot platforma za izvajanje vesoljskih raziskav s takojšnjo aplikativno vrednostjo za ciljne populacije na Zemlji (starejši, invalidi, kronični pacienti, itd.); predvsem na področju preprečevanja mišične atrofije, osteoporoze, srčnožilnega popuščanja, metabolnega sindroma in debelosti. V Centru bomo izvajali tudi poskuse, katerih cilj je ovrednotenje novih konceptov na področju ogrevanja, ventilacije in klimatizacije in s tem povečevanja energetske učinkovitosti brez zmanjševanja toplotnega udobja, dobrega počutja in delovne sposobnosti.
Naše raziskave spadajo med pomembne izzive sodobne znanosti in zato tudi med centralne teme v Obzorju 2020. V preteklosti je naša skupina pridobila večja sredstva iz programov Evropske unije “Kognitivni sistemi in robotika” in “Vesolje”, sodelovali pa smo tudi s številnimi industrijskimi partnerji. Naš cilj je tudi v prihodnosti doseči visoko vpetost naših raziskav v svetovne raziskovalne tokove in s tem prispevati k razvoju naslednje generacije robotov in inteligentnih kibernetskih sistemov.
Pomen za razvoj znanosti
Merilo za kvaliteto naših znanstvenih prispevkov bodo objave v najkvalitetnejših revijah na področjih raziskav v predlaganem programu. 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. Velik del naših raziskav se nanaša na prototipe novih tehnologij za industrijske partnerje, kar omejuje možnost objavljanja nekaterih naših inovacij v splošno dostopnih publikacijah.
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 mišično-skeletni, nevrohormonski, srčno-žilni, 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 danes izvajajo ročno. Pri tem gre predvsem za proizvodnjo manjših serij izdelkov. Glavni problem je, da je cena postavitve robotske celice zelo visoka v primerjavi s številom izdelkov. Dodaten problem je, da lahko že majhne spremembe v proizvodnem procesu povzročijo neuspešno izvedbo naloge s strani robota. Poglavitni vzrok za takšno stanje je pomanjkanje tehnologij za hitro robotsko učenje in adaptacijo in tudi pomanjkanje dobrih uporabniških vmesnikov za sodelovanje med robotom in človekom. Naš program raziskav bo prispeval k razvoju bolj prilagodljivih robotov, pri čemer se bomo osredotočili na naslednje inovacije: 1. skrajšanje časa, ki je potreben za postavitev novih robotskih celic in avtomatizacijo proizvodnje, 2. razvoj tehnologij za avtomatizacijo proizvodnje manjših serij izdelkov, ki so običajne pri srednjih in malih podjetjih, 3. razvoj metod za sodelovanje robota s človekom in 4. uporaba robotov v domačih okoljih, kjer morajo sodelovati predvsem s tehnološko neizkušenimi uporabniki. S temi prispevki bomo prispevali tudi k povečani robotizaciji industrijske proizvodnje v Sloveniji.
Razvoj kognitivnih robotskih sistemov za pomoč ljudem je eden največjih izzivov sodobne znanosti, kar se kaže v številnih programih, ki se nanašajo na področje robotike v Evropi, ZDA in na Japonskem. V evropskem raziskovalnem programu Obzorje 2020 je razvoj nove generacije robotskih sistemov zelo pomembna tema, ki je dobro zastopana v številnih razpisih. Poglavitni cilj je razvoj robotskih sistemov, ki bodo znali delovati avtonomno in v sodelovanju z ljudmi. Naš program bo prispeval k napredku ključnih zmogljivosti, ki so pomembne za razvoj takšnih robotov. Mednje spadajo nove tehnologije za robotsko učenje, ki bodo robotom omogočile bolj naravno in predvsem hitrejše pridobivanje novih znanj. Pomembne prispevke pričakujemo tudi na področju podajnega delovanja robotov i
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 družbeno-ekonomskemu 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. V bodoče bo naše delo usmerjeno tudi v translacijske raziskave, v katerih bomo znanje pridobljeno v laboratoriju neposredno prenesli na ciljne skupine pacientov. Primer je projekt, v katerem raziskujemo, ali bi lahko fenomen višinske anoreksije uporabljali pri zdravljenju pacientov s prekomerno težo. 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 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 (Yaskawa, Kimberly-Clark, Odelo). To sodelovanje nameravamo v prihodnjem obdobju okrepiti in ga razširiti na nove partnerje (Hidria, Žito, Elba), s katerimi že pripravljamo nove projekte. Naš cilj pri sodelovanju z domačimi in tujimi podjetji je vpeljava novih robotskih tehnologij v proizvodne procese. Pri sodelovanju z japonskim proizvajalcem robotskih sistemov Yaskawo, smo že uspeli prenesti rezultate naših raziskav na področju učenja robotskih operacij v stiku z okolico na industrijske robote. S tem prispevamo k prodoru slovenskega znanja v tuja podjetja. Pričakujemo, da bomo v naslednjem obdobju z razvojem robotskih asistentov in obtelesnih robotov prispevali tudi k vpeljavi novih tehnologij v slovenska podjetja in jim na ta način na izbranih področjih omogočili tehnološke prednosti v primerjavi z drugimi podjetji.
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 lahko prispevajo k ohranitvi industrijske proizvodnje v Sloveniji. Na primer, cilj naših obstoječih in predlaganih projektov v steklarski proizvodnji je vpeljava robotov v proces oblikovanja stekla. V tem proizvodnem procesu današnje generacije robotov še vedno ne moremo uporabljati. Z našimi raziskavami bomo prispevali k razširitvi palete steklenih izdelkov, omogočili izvedbo operacij, ki jih ljudje ne morejo oziroma ne znajo izvesti, zmanjšali obremenitev delavcev in tudi porabo energije na izdelek. Glavna cilja sta zmanjšanje stroškov proizvodnje in omogočanje nepretrgane (24/7) proizvodnje 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. Z našimi raziskavami bomo tako prispevali k ohranitvi industrijske proizvodnje v Sloveniji. Poleg tega so tehnologije, ki jih moramo razviti za robotske asistente v industriji uporabne tudi pri razvoju robotskih pomočnikov na
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2015,
vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2015,
vmesno poročilo