Czech Technical University in Prague
Digital Library of the Czech Technical University in PragueNot a member yet
63969 research outputs found
Sort by
Interactive Robotic Perception of Cable-like Deformable Objects
Full text linkManipulace s nepřehlednými kabely, hadicemi nebo lany je náročná pro roboty i pro člověka. Člověk často zjednodušuje tyto na vnímání náročné úkoly taháním za zamotané kabely a pozorováním výsledných pohybů. Navrhujeme použít podobný princip interaktivního vnímání pro usnadnění robotické manipulace s kabely. Základním stavebním kamenem takového snažení je metoda pohybové segmentace kabelu, která umí v obrazu označit pixely pohybujícího se kabelu. Tato práce představuje MovingCables, dataset pohybujících se kabelů, který, jak doufáme, bude motivovat vývoj a testování algoritmů pro pohybovou segmentaci kabelů. Dataset se skládá z obrazových sekvencí nasmínaných v reálném světě, které jsou automaticky anotované segmentačními maskami a optickým tokem. Navrhli jsme metodu pohybové segmentace (motion segmentation) kabelu a vyhodnotili její přesnost na novém datasetu. Metoda pohybové segmentace funguje na základě prahování velikosti optického toku odhadovaného hlubokou neuronovou sítí. Předpokládá, že se ve scéně pohybuje pouze jeden kabel. Abychom toto omezení odstranili, navrhli jsme novou metodu pohybové korelace (motion correlation), která integruje vizuální a proprioceptivní vnímání. Problém interaktivní segmentace kabelu jsme formulovali tak, aby se metoda pohybové korelace obešla bez segmentačních masek ramene robota. Nově navržená metoda pro výběr úchopů (grasp sampling) navíc umí na základě částečné segmentace kabelu navrhnout nové body pro uchopení kabelu tak, aby se segmentace kabelu mohla zlepšit pomocí dodatečné interakce mezi robotem a kabelem. Navrhovanou metodu pohybové korelace jsme vyhodnotili na datových sekvencích zaznamenaných naším fyzickým robotickým pracovištěm. Metoda pohybové korelace na těchto sekvencích dosahuje vyšší přesnosti než původní metoda pohybové segmentace. Všechny námi navržené metody pohybové segmentace kabelu využívají tradiční kamery. Biologicky inspirované událostní kamery jsou energeticky a datově efektivnější než tradiční kamery při sledování řídce se měnících scén, jako jsou například scény s pohybujícími se kabely. Proto jsme ještě vyzkoušeli pohybovou segmentaci kabelů s událostními kamerami. V roce 2024 však nebyla žádná z námi testovaných metod pro odhad optického toku z událostních kamer vhodná pro odhad pohybu kabelů. Experimentálně jsme také porovnali událostní kamery s tradičními kamerami na úlohách snímání velmi rychlých pohybů, jako je pozorování letících balistických projektilů nebo sledování kontrastních značek otáčejících se na rotujícím disku. Experimentální výsledky obsahují vzorkovací/detekční rychlosti a chyby odhadu polohy jako funkce osvětlení a rychlosti pohybu; a také minimální časy odezev pixelů dvou komerčních událostních kamer (ATIS, DVS240). Událostní kamery reagovaly pomaleji na pozitivní než na negativní velké a náhlé změny kontrastu. Událostní kamery, které jsme testovali, byly omezeny odezvou pixelů při sledování malých objektů při velmi vysokých rychlostech, což způsobovalo efekt pohybového rozmazání. Datová propustnost senzorů omezovala událostní kamery při rozpoznávání větších objektů. Také jsme zjistili, že prostorová vzorkovací hustota událostní kamery monotónně klesá s rostoucí rychlostí pohybu. To může omezovat použitelnost některých stávajících algoritmů s dávkovým zpracováním událostí, které pracují s konstantním počtem událostí v každé dávce. Oba typy kamer, tradiční i událostní, poskytovaly srovnatelnou přesnost odhadu polohy objektů, ale událostní kamery v našich experimentech při stejných scénách přenášely menší objemy dat za jednotku času.Manipulating cluttered cables, hoses or ropes is challenging for both robots and humans. Humans often simplify these perceptually challenging tasks by pulling or pushing tangled cables and observing the resulting motions. We propose to use a similar interactive perception principle to aid robotic cable manipulation. A fundamental building block of such an endeavor is a cable motion segmentation method that densely labels moving cable image pixels. This thesis presents MovingCables, a moving cable dataset, which we hope will motivate the development and evaluation of cable motion segmentation algorithms. The dataset consists of real-world image sequences automatically annotated with ground truth segmentation masks and optical flow. We designed a cable motion segmentation method and evaluated its performance on the new dataset. The motion segmentation method operates by thresholding optical flow magnitude estimated by a deep neural network. It assumes that there is only one cable moving in the scene. In order to address this shortcoming, we proposed a novel motion correlation method which integrates visual and proprioceptive perception. We formulated the cable interactive segmentation problem in such a way that the motion correlation method does not require robot arm segmentation masks. Furthermore, a novel grasp sampling method can propose new cable grasp points given a partial cable segmentation to improve the segmentation via additional cable-robot interaction. We evaluated the proposed motion correlation method on data sequences recorded by our physical robotic setup and showed that the method outperforms the motion segmentation baseline. All the proposed cable motion segmentation methods rely on traditional frame cameras. Being motivated by the fact that neuromorphic event cameras are more energy and data efficient than frame cameras when capturing sparsely changing scenes such as those with moving cables, we tried segmenting moving cables with event cameras. As of 2024, however, none of the state-of-the-art optical flow estimators for event cameras we tested was suitable for cable motion estimation. We also experimentally compared event cameras with frame cameras on high speed motion sensing tasks, such as observing flying bullets or markers rotating on a disk. The experimental results include sampling/detection rates and position estimation errors as functions of illuminance and motion speed; and the minimum pixel latency of two commercial event cameras (ATIS, DVS240). The event cameras responded more slowly to positive than to negative large and sudden contrast changes. The event cameras we tested were limited by pixel latency when tracking small objects at very high speeds, resulting in motion blur effects. Sensor bandwidth limited them when recognizing larger objects. The event camera spatial sampling density monotonically decreases with growing motion speed, which may limit the applicability of existing event-based algorithms relying on fixed-sized event batches. Both camera types provided comparable position estimation accuracy but event cameras were more bandwidth-efficient in our experiments
Nanosatellite X-ray lobster eye optics – measurement of optical performance
Full text linkThis paper presents the results of tests of a one-dimensional Schmidt lobster-eye prototype module. The optics benefits from the new technology used for the mechanical part which ensures accurate positioning of individual mirrors, resulting in a sharp image in the focal plane. The prototype is designed for X-ray energy of around 1 keV, but it was tested in the visible part of the spectrum. FWHM is determined. The experimental results agree well with the simulation
Optimization of FIB milling procedure for micromechanical testing of cement pastes
Full text linkThis study focuses on optimizing the Focused Ion Beam (FIB) preparation process for micro-beams made from cement paste prepared from Portland cement CEM I-42.5R, which includes four phases: inner and outer products, Portlandite, and residual clinker. The effects of the primary electron beam, focused ion beam, image drift, imaging issues, and sample moisture cycling were investigated. Recommendations on specific fabrication procedures and FIB milling parameters, such as accelerating voltage, probe current, and time, were provided
Influence of localised corrosion shape on adhesive damage and a bonded assembly under thermo-mechanical loading
Full text linkThis study explores the damage prediction of repairs on bonded assemblies through a two-part analysis: simulation and experimentation. The effects of corrosion geometry on adhesive and plate damage were evaluated. In the first part, a three-dimensional finite element method (FEM) was used to analyse a cracked and corroded AL 2024 T3 alloy with a V-notch under thermo-mechanical loading. The analysis included calculating the stress intensity factor (SIF) at the crack tip in mode I at thermo-viscoelastic state, assessing the influence of corrosion geometry, determining the damaged area ratio (DR) for various adhesive configurations, optimising the patch shape for repairs, and examining the effects of crack depth on SIF.The second part involved an experimental investigation on the same bonded assembly under identical conditions. The findings reveal that the circular corrosion shape has minimal impact compared to the square shape, while the rectangular composite patch demonstrated superior performance as an optimal repair solution
The Gangnam Style Phenomenon: Transfer and Adaptation of Marketing Strategies Between South Korea and the Czech Republic
No full textTato bakalářská práce se zabývá marketingovými strategiemi v Jižní Koreji spojenými se zážitkovým marketingem. Cílem práce je zjistit, zda je možná adaptace tohoto typu marketingu, konkrétně konceptu pop-up obchodu i v České republice. Teoretická část popisuje korejskou vlnu Hallyu, včetně fenoménu Gangnam Style, marketingové strategie Jižní Koreje ve spojitosti se známými osobnostmi, televizními seriály, významnými firmami. Jsou zde popsány ekonomické, kulturní a sociální odlišnosti Jižní Koreji a České republiky. Praktická část bakalářské práce vychází z dotazníkových šetření v obou zemích. Z vyhodnocení dotazníků vyplývají rozdíly ve spotřebitelském chování i ve vnímání marketingových strategií u obou skupin respondentů. Výsledkem je zjištění, že lze koncept zážitkového marketingu ve formě pop-up obchodů realizovat i v Českém republice při přizpůsobení strategie místnímu trhu.This bachelor´s theses focus on marketing strategies in South Korea together with experiential marketing. The aim of this theses is to determine whether it is possible to adapt this type of marketing, specifically the concept of pop-up stores in the Czech Republic. The theoretical part describes the Korean Wave Hallyu, including the Gangnam Style phenomenon, South Korea´s marketing strategies in connection with celebrities, television dramas and major companies. It also outlines the economic, cultural and social differences between South Korea and the Czech Republic. The practical part of the thesis is based on questionnaire surveys conducted in both countries. The evaluation of the surveys reveals differences in consumer behavior and perceptions of marketing strategies between the two groups of respondents. The result shows that the concept of experiential marketing in the form of pop-up stores can be implemented in the Czech Republic, if the strategy is adapted to the local market
Feasibility Study of an Investment in the Company Calamarus s.r.o.
Full text linkTato bakalářská práce se zabývá studií proveditelnosti investice ve společnosti Calamarus, s.r.o. Cílem práce je posoudit ekonomickou realizovatelnost na základě analýzy nákladů, přínosů a návratnosti. V teoretické části jsou popsány konkrétní body, které studie proveditelnosti obsahuje. Praktická část se pak zaměřuje na mnou vybranou společnost, ve které analyzuji současnou situaci a navrženou investici. Výsledky analýzy ukazují, že je investice výhodná jak ekonomicky tak technologicky, přičemž návratnost je dosažena v přijatelném časovém horizontu. Na základě těchto zjištění je doporučeno investici realizovat.This bachelor thesis deals with feasibility study of an investment in the company Calamarus, s.r.o. The goal of the thesis is to evaluate the economic feasibility based on the analysis of costs, benefits, and return of investment. The theoretical part describes the specific points that a feasibility study includes. The practical part focuses on the company I have chosen, where I analyze the current situation and the proposed investment. The results of the analysis show that the investment is beneficial both economically and technologically, with the return on investment achieved in an acceptable time frame. Based on these finding, it is recommended to carry out the investment
Modern Trends in the Equipment of Members of the Army of the Czech Republic
Full text linkTato bakalářská práce zkoumá a analyzuje současné trendy v oblasti využití chytrých nositelných systémů v kontextu konceptu vojáka budoucnosti. A nahlíží na tuto problematiku jak v rámci Armády České republiky (AČR), tak i ve vybraných armádách Severoatlantické aliance (NATO). Teoretická část se zabývá základním popisem konceptu vojáka budoucnosti, díky které analyzujeme současný stav modernizace výstroje armád a provádíme kategorizaci různých typů nositelných systémů. Důraz je kladen na identifikaci klíčových trendů v oblasti výstroje vojáků a také na to, jakým způsobem jsou chytré nositelné systémy integrovány do vize vojáka budoucnosti. Praktická část práce se věnuje komparaci aktuálního stavu AČR s vybranými zahraničními armádami v oblasti modernizace a využití chytrých technologií. Dále je provedeno dotazníkové šetření mezi relevantními uživateli s cílem zjistit jejich aktuální požadavky a preference ohledně nových trendů a implementace do současné výstroje. Bylo zjištěno, že úroveň spokojenosti se stávající vystrojí je smíšená. Vojáci zároveň vnímají přínos modernizace, včetně zavedení chytrých nositelných technologií. Sami také definují své preference ohledně typu a vlastností budoucí výstroje. Výstupem práce je konkrétní návrh na modernizaci současné výstroje Armády České republiky s ohledem na možné využití chytrých nositelných systémů. Tento návrh vychází z poznatků získaných z teorie a také z provedené srovnávací analýzy a dotazníkového šetření, bere v potaz zpracování nových trendů do současného vybavení.This bachelor's thesis examines and analyses current trends in the use of smart wearable systems in the context of the concept "soldier of the future". It looks at this issue both within the Armed Forces of the Czech Republic (AČR) and in selected North Atlantic Treaty Organization armies (NATO). The theoretical part deals with the basic description of the concept of the "Future Soldier", through which we analyse the current state of modernization of military equipment and categorize different types of wearable systems. Emphasis is placed on identifying key trends in the field of soldier equipment and how smart wearable systems are integrated into the concept of the "soldier of the future". The practical part of the thesis is devoted to the comparison of the current state of the Czech Armed Forces with selected foreign armies in terms of modernization and the use of smart technologies. In addition, a questionnaire survey among relevant users is conducted in order to determine their current requirements and preferences regarding new trends and their implementation in current equipment. It was found that the level of satisfaction with the current equipment set-up is mixed. Soldiers also perceive the benefits of modernization, including the introduction of smart wearable technologies. They were also able to define their preferences regarding the type and properties of any future equipment. The output of this thesis is a specific proposal for the modernization of the current equipment of the Czech Armed Forces regard to the possible use of smart wearable systems. This proposal is based on knowledge obtained from theory, comparative analysis and questionnaire survey, taking into account the processing of new trends into the current equipment
Draft Procedure for the Examination of the Scene of Work Accidents by the Police of the Czech Republic
Full text linkBakalářská práce je zaměřena na návrh postupu ohledání místa činu pracovního úrazu Policií České republiky. V teoretické části je výklad důležitých pojmů, okrajově definováno ohledání místo činu a současný stav BOZP na pracovištích, provozech, staveništích a stavbách. V praktické části je provedena statistika pracovních úrazů na území hl. m. Prahy v roce 2023 v závislosti na přijatých oznámení Policii České republiky a jejich porovnání. V další části praktické části je věnována pozornost řízenému rozhovoru s policisty a kriminalisty na předem definované pracovní úrazy. Následně jsou tato zjištění vyhodnocena. Na základě všech poznatků je popsán návrh na postup Policie České republiky při ohledání místa činu pracovního úrazu.The bachelor thesis is focused on the proposal of the procedure of inspection of the work accident scene by the Police of the Czech Republic. The theoretical part includes the interpretation of important terms, marginally defined inspection of the crime scene and the current state of OSH at workplaces, plants, construction sites and construction sites. In the practical part, statistics of work accidents in the territory of the capital city of Prague are presented. Prague in 2023 depending on the notifications received by the Police Czech Republic and their comparison. In the next part of the practical part, attention is paid to a guided interview with police officers and criminologist on predefined work accidents. Subsequently, these findings are evaluated. Based on all the findings, a nâsuggestion for Police Czech Republic procedure for inspecting the scene of a work injury is described
Software framework for live monitoring and statistical analysis of GNSS data
Full text linkDiplomová práce se zabývá implementací sofwarového nástroje k monitorování GNSS za pomoci Matlabu. Začneme seznámením se s GNSS daty ve fromě Rinex pozorovacích a navigačních souborů a jak se tato data využívají při výpočtu polohy. Významné parametry jsou identifikovány. Dále je implementován program k extrakci and uložení těchto parametrů z GNSS dat. Na závěr je implementováno GUI ke statistické analýze a monitorování těchto parametrů. Celý software je následně demostrován zpracováním 10 let dat, uložených na referenční stanici ČVUT a ukázkou výstupů z GUI programu.The thesis approaches the task of implementing a GNSS monitoring software using Matlab. We start by understanding the GNSS data in form of Rinex Observation and Navigation files and how those data are used to calculate the position. The significant parameters in this process are identified, A program is implemented to extract and store those parameters from the GNSS data. Finally a GUI is implemented to analyze and monitor those processed parameters. The full software is then demonstrated by processing the 10 years of GNSS data stored at the CTU reference station and showing example outcomes from the software GUI
Visual Heart-Rate Estimation with Convolutional Neural Network
Full text linkTato práce se zaměřuje na vývoj softwarové knihovny pro vzdálenou estimacis srdečního tepu. Toho se docílilo implementaci metody HR-CNN (Heart Rate estimation using Convolutional Neural Networks). Součástí knihovny je i real-time demo pro demonstraci funkčnosti. V rámci práce je ověřena přesnost reimplementované metody HR-CNN na dvou veřejně dostupných datasetech. Dále práce stručně zkoumá současný pokrok v metodách odhadu srdeční frekvence pomocí strojového učení a na základě tohoto průzkumu představuje mírně vylepšený model extraktoru. Tento vylepšený model je trénován a vyhodnocen s využitím vytvořené knihovny a jeho výkonnost je porovnána s původní metodou HR-CNN. Dosažené výsledky ukazují mírné zlepšení s vylepšeným modelem, nicméně hlavním cílem této části je demonstrace snadnosti vytváření a testování nových modelů na normalizovaných datech v rámci vyvinuté knihovny.This work focuses on the development of a software library for remote heart rate estimation. This is done by implementing the HR-CNN (Heart Rate estimation using Convolutional Neural Networks) method. The library includes a real-time demo to showcase its functionality. The thesis verifies the accuracy of the reimplemented HR-CNN method on two publicly available datasets. Furthermore, the work briefly explores recent advancements in heart rate estimation methods using machine learning and, based on this exploration, introduces a slightly improved extractor model. This enhanced model is trained and evaluated using the developed library, and its performance is compared to the original HR-CNN method. The achieved results show a slight improvement with the enhanced model; however, the primary goal of this part is to demonstrate the ease with which new models can be created and tested on normalized data within the developed library