UM FERI · Maribor
Elektrotehnika · Smer avtomatika in robotika
Avtomatika in robotika je veda o avtonomnih sistemih – od robotske roke v tovarni in pametne hiše do drona. Na FERI v Mariboru se naučiš, kako jih zasnovati, sprogramirati in spraviti v resnični svet.
01 / Kako deluje avtonomni sistem
Avtonomni sistemi: zaznavajo okolico, se sami odločajo in na svet tudi vplivajo – brez človeka. Vsak avtonomni sistem je zgrajen iz senzorjev, aktuatorjev in odločitvenega oziroma pametnega sistema.
Utripajoči bloki so klikljivi
Zaprta zanka
02 / Kaj boš študiral
Vsak predmet ima svoje mesto v zanki, ki si jo pravkar spoznal. Tako vedno veš, zakaj se nekaj učiš.
Praktikum v avtomatiki in robotiki – projekt
Vse skupaj povežeš v lastnem projektu, ki teče skozi celoten študij.
Seznam predmetov je povzet po predstavitvenih gradivih Inštituta za avtomatiko. Predmeti magistrskega programa Elektrotehnika, smer Avtomatika in robotika, so povzeti po razporedu izpitnih rokov 2024/25; del jih je izbirnih. Aktualni predmetnik je objavljen na feri.um.si.
03 / Zaključna dela študentov
Zaključna dela študentov avtomatike in robotike na UM FERI.
Načrtovanje in izvedba agilnega dvokolesnega mobilnega robota z gibljivim zgornjim trupom
V delu je zasnovan in izdelan dvokolesni robot z gibljivim zgornjim trupom, ki se sam uravnoteži, hitro vozi in premaguje ovire. Ravnotežje drži regulator LQI v kaskadni zanki na mikrokrmilniku STM32, delovanje pa je potrjeno s simulacijami in preizkusi na pravem robotu.
Simulacija po zgledu interaktivnega modela na jontofant.github.io.
Optičnovlakenski taktilni senzor s primerom uporabe v pobiranju majhnih sadežev
V delu je razvit optičnovlakenski senzor dotika s štirimi merilnimi enotami na osnovi Fabry-Perotovega interferometra, vgrajenimi v mehko elastomerno membrano, ki posnema občutek človeške kože. Senzor zanesljivo zazna sile do 1,5 mN, zato robotsko prijemalo maline prime dovolj trdno, a jih ne zmečka.
Ponazoritev: meje sile so približne. Sila stisne membrano, reža interferometra se skrajša in spekter se premakne – tako senzor »čuti« dotik.
Vodenje krožnega inverznega nihala z oddaljenim merilnim mestom
V delu je zgrajeno krožno inverzno nihalo, pri katerem mikrokrmilnik na vrtljivem delu meri kot palice in ga prek brezžičnega modula NRF pošilja glavnemu krmilniku. Primerjani so regulator PID, polinomska sinteza in regulator v prostoru stanj – slednji se je odrezal najbolje in palico postavi pokonci ter jo tam zadrži.
Povečuj zakasnitev brezžične meritve in poglej, kdaj regulator nihala ne obvlada več.
Optimizacija sprotnega nastavljanja parametrov regulatorja z uporabo hibridnih mehkih sistemov
Delo raziskuje, kako hibridni mehki sistemi med delovanjem sproti nastavljajo parametre regulatorja PID, kadar je proces nelinearen ali se spreminja. Najbolj se je obnesla kombinacija mehkega sklepanja in optimizacije z roji delcev, ki je v simulacijah izboljšala vodenje v primerjavi s klasičnim regulatorjem PID.
Ponazoritev: proces je pri visokih vrednostih bolj »občutljiv«. Klasični PID tam prenihava, mehka pravila pa ojačanje sproti prilagodijo napaki in delovni točki.
Uporaba temperaturnega regulatorja z vgrajeno umetno inteligenco v industrijskih aplikacijah
V delu je na laboratorijskem vetrovniku z dvema segmentoma preizkušen industrijski temperaturni regulator OMRON NX-TC z vgrajeno umetno inteligenco. Primerjani so dvopoložajno vodenje, PID, 2-PID in prilagodljivo vodenje s samonastavitvijo; delo je nastalo s podporo podjetja MIEL Elektronika.
Ponazoritev: samonastavitev najprej s kratkim relejnim preizkusom izmeri, kako proces niha, nato sama izračuna parametre PID.
04 / Kje boš ustvarjal
V vsakem lahko delaš projekt, diplomo ali magistrsko nalogo – ob raziskovalcih, ki sodelujejo z industrijo.
Fotonika, optična vlakna in optični senzorji. Čista soba za mikroobdelavo, femtosekundni laser in vlečni stolp za optična vlakna. Več kot 30 let izkušenj.
Računalniško vodenje procesov: PLC, SCADA in MES sistemi, fuzzy regulacija, odkrivanje napak in pametne zgradbe. Mentorstvo pri več kot 100 diplomah.
Radarski signali, strojni vid in daljinsko zaznavanje. Študentski projekti segajo od prepoznavanja dronov do vodenja dvoosnega robota.
05 / Po diplomi
Diplomanti delajo povsod, kjer se procesi avtomatizirajo in digitalizirajo: v industriji, energetiki, prometu, raziskovalnih inštitutih in šolstvu – ali pa ustanovijo lastno podjetje. Kompetence jim odpirajo tudi vodstvene položaje.
Digitalna tovarna
Roboti, PLC, MES in ERP sistemi
Energetika
Elektrarne, omrežja, obnovljivi viri
Pametne zgradbe
Nadzor, ogrevanje, infrastruktura
Razvoj in raziskave
Senzorji, fotonika, vgrajeni sistemi
Siemens · ABB · Yaskawa · National Instruments · Iskra · Kolektor · Domel · Metrel · Gorenje · Cinkarna · Impol · Corning · HSE · Seltron