Realizacje ZKMiIM | WIMiO - Politechnika Gdańska

Treść strony

Realizacje ZKMiIM

PRZYKŁADY:

Opaska sensoryczna do monitorowania stresu u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu*.

Zaprojektowana i wykonana opaska sensoryczna do ciągłego pomiaru wielu parametrów fizjologicznych użytkownika, akumulację i bezprzewodowe przekazywanie danych mikrokomputera, monitorującego stan pobudzenia użytkownika. Opaska zawiera hermetyczny moduł pomiarowy, ze zminiaturyzowanymi układami elektronicznymi, akumulatorem, układem ładowania i anteną do komunikacji Wi-Fi.

Elementy nośne i osłonowe zaprojektowano jako modele 3D. Obudowę układów elektronicznych oraz nośnik zewnętrznych czujników rezystancji skóry wyprodukowano z użyciem druku 3D. Opaskę elastyczną wytworzono jako silikonowy odlew próżniowy. Możliwe jest tanie indywidualne dostosowanie urządzenia do anatomii użytkownika.

Prototypy zostały przebadane w ośrodku opieki dziennej nad dziećmi autystycznymi. Potwierdzono wygodę i bezpieczeństwo użytkowania oraz skuteczność działania.

Wyniki badań zostały opublikowane w artykule: M.T. Tomczak, M.Wójcikowski, B. Pankiewicz, J. Łubiński, J. Majchrowicz, D. Majchrowicz, A. Walasiewicz, T. Kiliński, M. Szczerska, ‘Stress Monitoring System for Individuals With Autism Spectrum Disorders, IEEE Access, 2020, DOI 0.1109/ACCESS.2020.3045633.

Opaska sensoryczna 1 Sześć opasek sensorycznych Dwie opaski sensoryczne

Model 3D kompletnej opaski sensorycznej (projekt) i opaski przygotowane do testów (realizacja)

[Projekt zrealizowano w ramach programu finansowania e-Pionier, prowadzonego przez Excento spółkę PG, w interdyscyplinarnym zespole złożonym z pracowników naukowych kilku wydziałów Politechniki Gdańskiej (NCBiR, Program Operacyjny Polska Cyfrowa, Oś III Cyfrowe kompetencje społeczeństwa, Działanie 3.3. nr umowy nr umowy 17/2018/UD)]

Opracowanie systemu diagnostycznego pozwalającego na zwiększenie niezawodności i trwałości eksploatowanych tramwajów starszych typów

W Gdańsku jeździ ponad 100 tramwajów, spośród nich około 70 to używane tramwaje typu N8C, zwane potocznie „dortmundami”. Tramwaje te nie mają układów diagnostyki umożliwiających bieżące pomiary ważnych parametrów pracy układu napędowego, co może powodować poważne i kosztowne awarie, a także niezwykle uciążliwe przestoje blokujące cały ruch tramwajowy. W projekcie, kierowanym przez dr inż. Jacka Czyżewicza, na podstawie statystyk awarii pojazdów wytypowano najważniejsze podzespoły, których działanie powinno być monitorowane i zaprojektowano układ diagnostyczny składający się z czujników pomiarowych połączonych z koncentratorami sygnałów i modułem centralnym. Odpowiednie oprogramowanie umożliwia przesyłanie odpowiednio przeliczonych sygnałów pomiarowych wprost do dyspozytora, który na specjalnym panelu może obserwować przebieg istotnych parametrów, odczytywać alarmy związane z niepokojącymi wartościami pomiarów i na bieżąco reagować na sytuację. System diagnostyczny jest od ponad roku pilotażowo użytkowany w jednym z tramwajów N8C firmy Gdańskie Autobusy i Tramwaje (GAiT), w kolejnym roku w planach jest instalacja podobnych układów w następnych tramwajach. Według wiedzy wykonawców projektu podobnych systemów ze zdalnym przesyłem i interpretacją tak wielu parametrów pracy pojazdu nie ma nawet w nowszych eksploatowanych w Polsce tramwajach.

Graficzny panel dyspozytora

Graficzny panel dyspozytora

Tramwaj N8C

Tramwaj N8C

Czujniki pomiarowe zainstalowane w tramwaju 1 Czujniki pomiarowe zainstalowane w tramwaju 2 Czujniki pomiarowe zainstalowane w tramwaju 3

Czujniki pomiarowe zainstalowane w tramwaju

[Projekt zrealizowano w ramach programu finansowania e-Pionier, prowadzonego przez Excento spółkę PG, w zespole  pracowników Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej (NCBiR, Program Operacyjny Polska Cyfrowa, Oś III Cyfrowe kompetencje społeczeństwa, Działanie 3.3. nr umowy nr umowy 11/02/2020/UD)]

Bardzo krótkie opisy projektów i prac, których podejmują się Pracownicy Zakładu Konstrukcji Maszyn i Inżynierii Medycznej:

Tematyka

Rodzaje projektów/prac

Ekspertyzy

Wykonywanie ekspertyz dotyczących stanu technicznego maszyn i urządzeń.

Analiza konstrukcji maszyn, obliczenia MES

Analiza i optymalizacja konstrukcji maszyn z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES).

Projektowanie maszyn i urządzeń

Projektowanie, nietypowych maszyn i urządzeń (w tym stanowisk badawczych do wykonywania prób, testów, kontroli jakości itp.).
Wykonywanie prototypów zaprojektowanych urządzeń i ich wdrażanie.

Inżynieria łożyskowania

Badania łożysk (eksploatacyjne oraz na własnych stanowiskach badawczych).

Projektowanie i modernizacja węzłów łożyskowych, zwłaszcza łożysk ślizgowych wzdłużnych i poprzecznych.

Projektowanie łożysk nietypowych. Ocena stanu technicznego łożysk, doradztwo, ekspertyzy.

Nadzór nad wykonaniem, montażem i rozruchem.

Ekspertyzy

Wykonywanie ekspertyz dotyczących stanu technicznego maszyn i urządzeń. Poszukiwanie przyczyn awarii, modyfikacje konstrukcji maszyn.

Tarcie, zużycie i smarowanie

Analiza i dobór materiałów łożyskowych do nietypowych węzłów tarcia (np. materiałów bezsmarowych lub do smarowania wodą).

Badanie właściwości materiałów na łożyska ślizgowe i prowadnice

Inżynieria medyczna

Przedoperacyjna ocena poprawności doboru zestawów implantów ortopedycznych.

Projektowanie implantów indywidualnych: ortopedycznych, kraniotomicznych i kardiologicznych.

Wykorzystanie obrazowania medycznego, np. TK do budowy modeli CAD narządów i planowania operacji, projektowania implantów indywidualnych, obliczeń MES naprężeń i przewidywania zmian w tkance kostnej w perspektywie wieloletniej, obliczeń CFD przepływu przez naczynia wieńcowe.

Analiza systemów eksploatacji maszyn, projektowanie i implementacja układów diagnostyki w maszynach.

Projektowanie konstrukcji stalowych

Analizy stanu naprężeń i odkształceń w istniejących konstrukcjach stalowych.

Diagnostyka maszyn

Analiza przebiegu eksploatacji maszyn, projektowanie i wdrażanie systemów diagnostycznych nadzorujących pracę maszyn i urządzeń.

Hydraulika i Pneumatyka

Przykładowe zrealizowane prace:
 - Satelitowy agregat pompowy "SŁOŃ"
 - Pompa satelitowa PSM
 - Silniki satelitowe SM
 - Pompa PWKZ z rozrządem krzywkowym sterowana sygnałem elektrycznym
 - Ładowarka teleskopowa „AGroLeo”