SOKOLOVÁ, A. Modelování a řízení pohybu humanoidního robotu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Grepl, Robert

Úvodem hodnocení je třeba jednoznačně a jasně konstatovat, že ačkoli studentka v čestném prohlášení uvádí, že bak. práci vypracovala pod vedením vedoucího práce, nezakládá se toto tvrzení na pravdě. Studentka se mnou nekonzultovala ani směřování a dílčí části práce ani použité přístupy, metody, postupy. Na výslednou konkrétní podobu práce jsem neměl žádný vliv. Pokud jde o věcný obsah práce, tak: - V kapitole "Současný stav" uvádí velmi stručně několik konstrukcí robotů - bez nějaké další analýzy např. konstrukce, pohonů, způsobu řízení. V tab. 1 není jasný význam sloupce "Analýza". Kapitola 2: - Statická rovnice 2-1 je zjevně špatně (znaménka?) a nebere do úvahy šířku nohy (šlapky) robotu. Dále není jasné co vlastně přesně znamená rozměr "x1" popsaný jako "poloha těžiště vzhledem k zemi" - je to výška bodu nebo poloha na vodorovné ose "x"? - Závěry v části 2.2.1 jsou buď nesrozumitelné nebo triviální. - V části 2.2.2.1 studentka píše, že "hmotnosti ramen robotu se teoreticky rovnají nule". Podle jaké teorie? Pak následuje výpočet průmětu ramene (tedy kinematika). - V části 2.3 s názvem "Dynamika pohybu (teoretický rozbor)" se v rovnicích nevyskytuje ani jednou veličina typu síla nebo moment. Studentka zde pracuje místo toho s porovnáváním tíhového zrychlení "g" a zrychlení "a" - domnívám se, že vlastně nepochopila základní zákonitosti dynamiky těles. - Rovnice 2-9 a 2-10 jsou špatně: a) jsou obě stejné; b) jedná se o zkomolený vrh šikmý vzhůru - což ale stěží může být považováno za odpovídající modelu robotu. - Význam zbytku kap. 2 není jasný. Kapitola 3: - V kapitole chybí jasné kinematické schéma s vyznačením jednotlivých těles. Čtenář to musí pracně hledat v modelu. - Řízení pohybu robotu je definováno kinematicky (tj. do kloubů vstupuje požadovaná hodnota natočení). Tato hodnota je filtrována pomocí PID regulátoru, což je nevhodné (kap. 3.2.12 je stručná a nevysvětluje proč byl použit PID regulátor, neobsahuje schéma řízení). Daný problém se správně řeší pomocí plánovačů trajektorie nebo filtrů. - V části 3.2.3 jsou popisovány "tvrdé omezení" pohybu robotu - to ale nedává smysl, pokud je použito kinematické řízení. - V zadání bylo vyžadováno vytvoření algoritmu chůze/pohybu pomocí evolučních metod. Toto v práci není ani naznačeno, naopak je použito jednoduché předepsání nějakého průběhu kinematiky v kloubech, patrně vyzkoušeného metodou pokus-omyl. V práci není vysvětleno kde se vzaly hodnoty v tab. 4 na str. 32. - V modelu v SimScape jsou podivné a nezdokumentované části: - např. blok/funkce "Knee control" má tři vstupy (out = Knee_Control(in, sin, drop)), přičemž se používá pouze "drop" a to takto: "out = -drop/(180/pi);" - budicí signál "action_control" má 6 výstupů, ale použité jsou pouze 3 - střídají se anglické a slovenské komentáře k blokům Shrnu-li hodnocení obsahu práce, tak: - práce obsahuje řadu chyb a celkově zvolené přístupy ukazují zásadní nedostatky v oborech kinematika/statika/dynamika - simulační model je nepřehledný, obsahuje nefunkční části a nevhodné konstrukce (použití PID regulátoru pro filtraci úhlu) - studentka nesplnila jeden z bodů zadání (požadavek na využití evolučních metod - nebo alespoň nějaké metody pro výpočet řízení pohybu). Podle mého názoru předložená práce NESPLŇUJE podmínky kladené na bakalářskou práci.

Posudek oponenta

Houfek, Lubomír

Studentka vypracovala práci na téma Modelování a simulace akrobatického robota. V zadání práce byly uvedeny čtyři cíle.  Z nich byly splněny pouze dva  – vytvořit model robota a provést rešerši. Další cíle – nastudovat modelování v SimScape s funkčním kontaktem a na základě optimalizačních metod např. evolučních – nejsou v práci nijak popsány nebo nejsou splněny. Považuji je za nesplněné. Rešeršní část práce je velmi stručná. Studentka ji vypracovala pouze na jednu stranu textu, dva obrázky a jednu tabulku bez jakéhokoli vysvětlení. Přijde mi to velmi málo na tak dynamicky se rozvíjející oblast. Celkově je práce velmi slabá a plná zásadních a faktických chyb. Řada uváděných rovnic je špatně. Studentka si na mnoha místech odporuje a popírá některá svá předchozí tvrzení. V práci několikrát různě opakuje jednotlivé pasáže (byť popsané jinak). V některých kapitolách popisuje něco jiného, než co asi mělo být cílem (např. v kapitole „Dynamika pohybu“ není o dynamice jako takové ani zmínka a všechny uvedené rovnice jsou buď rovnice statiky a nebo kinematiky). Studentka měla nastudovat problematiku akrobatických robotů. V seznamu literatury uvádí několik článků na toto téma. V textu se na ně na mnoha místech odkazuje, ale při pročtení odkazovaných publikací se mi nepodařilo mnoho jejích tvrzení v příslušné literatuře vůbec najít. Navíc si studentka z uvedených citací vůbec nevzala žádný podnět pro svou práci. Na řadě míst působí práce s citacemi zcela nahodilé a spíše udělaná jen z důvodu, aby tam byla. Řada z citovaných textů byla v době psaní posudku nedostupná. V kapitole o modelování studentka popisuje, jak nastavovala model v prostředí Matlab/SimScape. Část zadání, kdy měl být modelován kontakt mezi robotem a podložkou není vůbec proveden. Vemu-li do úvahy z jakých vycházela předpokladů, které popsala v předchozích kapitoálch, tak celé modelování muselo probíhat metodou pokus/omyl. Na řadě míst studentka popisuje některé své výsledky, prezentuje je na grafech a prokazuje tyto výsledky za uspokojivé. Z uvedených grafů je však jasně vidět, že tomu tak není (viz. např. nastavování PID regulátoru na obr. 26). Celkově je popis modelování zmatečný. V jedné části píše studentka o řízení pohybu pomocí momentů a v další části o řízení pohybů natočením některých kloubů atd. Celé modelování spíše působí tak, že studentka si dopředu napočítala polohy a natočení jednotlivých prvků robota a potom tento pohyb pouze vizualizovala. Což nemá se simulací nic společného. Optimalizační metoda návrhu pohybu není popsána žádná a nebyla ani žádná implementovaná. O řízení simulace pomocí evolučních algoritmů není v práci ani zmínka. Tímpádem předpokládám, že se tím studentka vůbec nezabývala. Předložená práce nesplňuje kritéria kladená tento typ prací. Nejsou ani splněny minimálně dva ze čtyř cílů zadání. Navrhuji hodnocení nevyhovující/F a práci doporučuji zcela zásadně přepracovat.

eVSKP id 153404