Detail předmětu
3D optická digitalizace a inspekce strojních dílů
FSI-ZRI-A Ak. rok: 2019/2020 Zimní semestr
Studenti budou v teoretické části kurzu seznámeni se základními principy a technologiemi optické digitalizace a s jejich využitím v technické praxi. Dále budou seznámeni s optickou digitalizací systémem ATOS a TriTop včetně softwaru. V praktickém cvičení budou mít studenti možnost vyzkoušet 3D skenování strojní součásti a následnou úpravu digitálních dat. V rámci cvičení s počítačovou podporou vypracují semestrální projekt zaměřený na aplikaci získaných znalostí v oblasti digitalizace, úpravy polygonálních dat a rekonstrukce ploch.
Předmět je inovován s podporou projektu OPVK. Projekt "Studio digitálního sochařství a nových médií", reg č. CZ.1.07/2.2.00/28.0278 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Jazyk výuky
angličtina
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti budou schopni po absolvování kursu efektivně aplikovat metody optické digitalizace a řešit multidisciplinární problémy v rámci semestrálních projektů, diplomových prací a posléze v praxi při vývoji nových výrobků.
Prerekvizity
Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů (CATIA, Creo Parametric, Rhinoceros, Inventor) a metody konečných prvků (Ansys).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu: vypracování semestrálního projektu, odevzdání dat a posteru v digitální formě.
Zkouška: bude udělena po úspěšném absolvování testu teoretických znalostí.
Učební cíle
Cílem předmětu je předat studentům konkrétní teoretické a praktické znalosti z oblasti 3D optické digitalizace a její vhodném využití v technické praxi.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2I-P: Strojní inženýrství, magisterský navazující
obor M-KSI: Konstrukční inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
10 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. 3D skenery a jejich rozdělení
2. Aplikace 3D skenování ve strojírenství – inspekce a GD&T
3. Aplikace 3D skenování ve strojírenství – reverzní inženýrství a automatizace
4. Komponenty kamery
5. Čip kamery a optické vady
6. Kalibrace fotogrammetrických systémů
7. Skenování s proužkovou projekcí
8. Výpočetní tomografie (CT) ve strojírenství
9. Zpracování obrazu v oblasti 3D digitalizace I.
10. Zpracování obrazu v oblasti 3D digitalizace II.
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
3D optický systém ATOS
• Seznámení s technologií optické digitalizace systémem ATOS.
• Příprava modelu pro optickou digitalizaci.
• Digitalizace strojního dílu.
Fotogrametrický systém Tritop
• Seznámení s technologií fotogrammetrického měření.
• Příprava tažného zařízení pro měření.
• Měření deformací s využitím siloměrů pro monitorování zátěžných sil.
• Výpočet projektu z naměřených dat.
Projekt
• Zpracování zadaného semestrálního projektu – porovnání fotogrammetrického měření deformací s výpočetní simulací deformací metodou MKP.
Cvičení s počítačovou podporou
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
GOM Inspect
• Import dat, uživatelské rozhraní, polygonizace
• Editace polygonálních dat
• Inspekce
• Inspekční řezy
• Způsoby ustavení dat
• Tolerance a RPS ustavení
• 3-2-1 ustavení
• Generování reportů
• GD&T
Matlab
• Základy obrazové analýzy
• Zpracování obrazu
• Kalibrace kamer, detekce objektů, měření v obraze
• Binární a Grayovo kódování ve 3D skenování
Projekt
• Vypracování semestrálního projektu
• Zpracování skenovaných dat
• Zpracování fotogrammerických dat
• Vytvoření 3D modelu nástroji reversního inženýrství