3D optická digitalizace a inspekce strojních dílů (FSI-ZRI-A)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: angličtina
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je předat studentům konkrétní teoretické a praktické znalosti z oblasti 3D optické digitalizace a její vhodném využití v technické praxi.
Výstupy studia a kompetence:
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).
Obsah předmětu (anotace):
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.
Metody vyučování:
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.
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.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení s poč. podporou  16 × 1 hod. povinná                  
    Laboratoře a ateliéry  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. 3D skenery a principy
2. Základy kamery
3. Matematické principy fotogrammetrie a zpracování obrazu
4. Zpracování polygonálních dat + Reverzní inženýrství
5. Automatizace + Kontrola kvality
    Cvičení s poč. podporou 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
    Laboratoře a ateliéry 3D optický systém ATOS
• Seznámení s technologií optické digitalizace systémem ATOS.
• Příprava modelu pro optickou digitalizaci, vlastní digitalizace strojního dílu.
• Zpracování digitalizovaných dat do polygonálního modelu.
• Registrace souřadných systémů digitalizovaných dat a CAD modelu, export dat.

Fotogrametrický systém Tritop
• Měření deformací
• Využití systému tritop pro měření systémem ATOS

Projekt
• Zpracování zadaného semestrálního projektu.
Literatura - základní:
1. Karl Kraus, Photo grammetry,Geometry from Images and Laser Scans, Second Edition, ISBN 978-3-11-019007-6.
1. Raja V, Fernandes K. J, Reverse Engineering: An Industrial Perspective, Springer, 2010, p. 260, ISBN: 978-1849966603
2. Wang W, Reverse Engineering: Technology of Reinvention, CRC Pres, 2010, p. 357, ISBN: 978-1439806302
Literatura - doporučená:
1. Wohlers, Terry T. Prototyping & Tooling State of the Industry, Worldwide Progress Report, 204stran, Wohlers Associates, Inc.,1998
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- zá,zk 6 Povinný 2 2 Z