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

Akademický rok 2019/2020

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
Laboratorní cvičení	13 × 1 hod.	povinná
Cvičení s počítačovou podporou	16 × 1 hod.	povinná
Osnova:
Přednáška	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	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	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

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
M2I-Z	příjezd na krátkodobý studijní pobyt	M-STI Strojní inženýrství	--	zá,zk	6	Doporučený kurs	2	1	Z