|
|
Obstacle Avoidance in UAVs: Using a Bug-Inspired Algorithm and Neural Network-Based RGB Camera Collision Prediction
Raichl, Petr ; Marcoň, Petr ; Janoušek, Jiří
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are increasingly deployed in complex environments for various applications, necessitating advanced obstacle avoidance capabilities to ensure safety and mission success. Inspired by the simplicity and effectiveness of biological navigation strategies, this study introduces a novel approach to UAV obstacle avoidance, leveraging the principles of the bug algorithm combined with the predictive power of neural networks. We propose a hybrid model that integrates a lightweight neural network to predict potential collisions in real-time. Our methodology employs a two-stage process: first, the neural network assesses the immediate risk of collision; second, the bug algorithm-inspired decision-making process determines the UAV’s maneuvering actions to navigate without crashing to obstacles. The approach was tested both in simulation and real outdoor experiments.
|
|
|
Growth factors in cultivated meat production
Janoušek, Jiří ; Rozbeský, Daniel (vedoucí práce) ; Mašek, Jan (oponent)
Rychlý rozvoj celosvětové produkce masa přináší závažné environmentální a etické problémy, které vytvářejí tlak na nalezení alternativ s menšími negativními dopady. Jako možné řešení se jeví kultivované maso vyrobené ze zvířecích buněk in vitro. Běžné techniky kultivace buněk s využitím fetálního bovinního séra (FBS) však nejsou pro tento účel dostatečně škálovatelné. V této práci je zdůrazněna zásadní úloha růstových faktorů pro nahrazení FBS se zaměřením na shrnutí stávající literatury týkající se jejich významu a potenciálu pro ekonomicky životaschopné masové využití. Dále jsou analyzovány popsané nároky různých typů buněk významných pro produkci kultivovaného masa na růstové faktory, jakožto i potenciální metody optimalizace výrobních procesů, aktivity či stability nejdůležitějších identifikovaných růstových faktorů. Závěrem jsou stručně prozkoumány alternativní přístupy k použití růstových faktorů. Cílem práce je poskytnout ucelený přehled o produkci a optimalizaci rekombinantních růstových faktorů v oblasti kultivovaného masa.
|
|
|
Systém přenosu obrazových dat z UAV
Plaček, Jan ; Marcoň, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce zkoumá problematiku zpracování obrazových dat v robotickém operačním systému ROS2 pro bezdrátový přenos z bezpilotního letadla přes mobilní sítě. Zaměřuje se na optimalizaci obrazových dat pro rychlé odesílání na cloudové úložiště, s důrazem na minimalizaci latence a optimální frekvenci snímkování v závislosti na typu prostředí. Výsledky práce nabízejí přínos k využívání bezpilotních letadel v reálném čase, zejména v oblasti robotického vidění.
|
|
|
Analýza inerciálních dat z UAV
Žáček, Vítězslav ; Raichl, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje návrhu systému pro estimaci polohy bezpilotního letadla (UAV) pomocí inerciálních dat a jejich zpracováním v prostředí robotického operačního systému (ROS2). V teoretické části je popsán princip fungování inerciální měřící jednotky (IMU), obsahující gyroskop, akcelerometr a magnetometr, a jejich role ve stabilizaci a navigaci UAV. Praktická část se zabývá rešerši a výběru vhodných algoritmů pro estimaci polohy a orientace, jako je rozšířený Kalmanův filtr (EKF) a Fourati nelineární estimátor orientace.
|
|
|
Automatic hydroponic microfarm for plant cultivation
Takács, Peter ; Janoušek, Jiří (oponent) ; Szabó, Zoltán (vedoucí práce)
This thesis deals with the implementation of hardware and software design for an existing hydroponic micro-farm. The thesis includes a literature and internet search focused on automated plant cultivation. A description of different types of soilless cultivation systems is given in the thesis. General plant requirements are addressed and these requirements are thoroughly discussed. Instrumentation using specific components is also described in the thesis. The system integrates a control unit, heating and aeration controls for the nutrient solution, adjustable lighting, and sensors for pH, EC, and adjustable water and ambient temperature. In addition, the advantages and disadvantages of two selected microprocessor units are discussed. Further, the operation of the microcontroller that controls the individual components is also described in the thesis. This thesis briefly describes the general circuitry of each component and includes circuit diagrams and the schematic of a printed circuit board. This thesis describes the program of the firmware and the functions of the web interface used to interact with the system. Additionally, it features remote control and monitoring capabilities via a web interface, with email alerts for external intervention needs. This thesis also includes the implementation of the electronics in terms of assembly and calibration.
|
|
|
Visual-inertial odometry for UAV stabilization
Pintér, Marco ; Janoušek, Jiří (oponent) ; Marcoň, Petr (vedoucí práce)
This master's thesis deals with the development of a system for estimating the position of an unmanned aerial vehicle in space without using GNSS (Global navigation satellite system). Visual and inertial data are employed for the position estimation of the unmanned aerial vehicle in space. The thesis describes various methods of determining the position using visual and inertial odometry. In the subsequent part of the thesis, the selection of a suitable camera sensor and onboard computer is discussed. The choice of an appropriate operating system, ROS (Robot Operating System) distribution, and a suitable algorithm for processing visual and inertial data is also described. To acquire telemetry data and basic control of an unmanned vehicle in space, a ROS node was implemented, which was tested in the Gazebo simulation environment with PX4-SITL. With the designed system experiments of comparing the accuracy of position determination against GNSS was done in real enviroment. From the achieved results, it can be concluded that visual odometry achieves very good results compared to GNSS.
|
|
|
Metody stabilizace polohy dronu pomocí obrazových dat
Koukal, Ondřej ; Raichl, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje návrhu systému pro stabilizaci bezpilotního letadla. Účelem tohoto systému je na základě obrazových dat ze dvou kamer v reálném čase určovat přesnou polohu bezpilotního letadla v prostoru. V teoretické části jsou popsané metody zpracování obrazu a algoritmus pro určení polohy bezpilotního letadla. V praktické části je popsána realizace a testování systému.
|
|
|
ANALÝZA MULTISPEKTRÁLNÍCH INDEXŮ PŘI DÁLKOVÉM PRŮZKUMU ZEMĚ
Janoušek, Jiří ; Kačmařík,, Michal (oponent) ; Nedělník,, Jan (oponent) ; Marcoň, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou analýzy multispektrálních obrazů pro využití při dálkovém průzkumu Země. V oblasti multispektrálního snímkování byla provedena studie metod způsobů snímání rostlin. Byl zkoumán vliv částí elektromagnetického spektra na změny odrazivosti snímané vegetace. V problematice vegetačních indexů byly porovnávány způsoby výpočtů vycházející z multispektrálních snímků. Pro získání plošných informací o stavu pěstované vegetace byly navrženy důležité ukazatele rostlin pro korelaci multispektrálních indexů. Závěrečná část práce se zaměřuje na vytvořené spektrální mapy z nasnímaných snímků multispektrální kamerou a analýzy výsledků hodnot vypočítaných vegetačních indexů s ohledem na stanovení optimální doby sklizně zemědělských plodin. Výstupem práce jsou nové lineární regresní modely umožňující stanovení optimální doby sklizně. Práce rovněž popisuje ucelenou metodiku od snímkování vegetace až po stanovení optimální doby sklizně dané plodiny.
|
|
|
Rojové létání dronů
Kolísek, Josef ; Marcoň, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o problematice rojového létání dronů a jeho využití v praxi. Jedná se o propojení více řídících jednotek bezpilotních letounů a jejich následné koordinaci ve vzduchu. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V praktické části jsou popsány možnosti způsobů rojového létání a koordinace více dronů. V další části jsou popsány možnosti řízení více letových jednotek z jednoho centrálního bodu a tvorba letových instrukcí. Následně možné způsoby jejich komunikace a přenos telemetrických dat pro řízení pomocí protokolu MAVLink (Micro Air Vehicle Link). Praktická část práce se zabývá realizací softwaru pro synchronizovaný let dvou bezpilotních letounů a jejich propojení s řídící stanicí pro přenos instrukcí pro let.
|
|
|
Výroba dílců technologií mikrotváření
Janoušek, Jiří ; Peterková, Eva (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
Práce pojednává o technologii bodového tváření, které je v dnešní době v rozmachu díky možnosti naprogramovat přesnou cestu jednoduchého nástroje a realizovat ji na moderních CNC strojích. Řeší síly v procesu, výslednou drsnost povrchu výtažků nebo jejich přesnost. Tato technologie se dělí na jednobodovou a dvoubodovou a využívá lepší tvářitelnosti materiálu při malém lokálním dotyku. Díky tomu má uplatnění v mnoha oborech jako je lékařství, či automobilový průmysl. Využívá se na výrobu prototypů a specifických součástí, na které by byly potřeba drahé formy.
|
host ::
RSS.