Předkládaná diplomová práce se zabývá separací elektronického odpadu. Toto téma je již v současné době velmi palčivým problémem a v budoucnu se celosvětově stane ještě významnějším. K jeho řešení by mohl přispět separační systém představený v této práci. Tento systém využívá miniaturních magnetických robotů a algoritmů optické lokalizace pro zajištění separace vybraných komponent elektronického odpadu.
Vlastní práce je rozdělena do celkem sedmi částí. První kapitola je zaměřena na vymezení řešené problematiky, popis jejího výchozího stavu a vyjádření motivace pro její řešení. Ve druhé kapitole je vysvětlena volba a získání vhodných komponent z pohledu uvažovaného způsobu separace. Třetí kapitola popisuje návrh a výrobu separační platformy a robotů. Ve čtvrté kapitole je představen manuální separační systém. Výsledný proof-of-concept systém a algoritmy zajišťující jeho automatizaci jsou popsány v páté kapitole. V šesté kapitole jsou nastíněny směry dalšího možného vývoje a poslední kapitola je zaměřena na závěrečné zhodnocení dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
The submitted master thesis is focused on the electronic waste separation. This topic is already a very pressing issue nowadays and will become even more important globally in the future. The separation system presented in this thesis could contribute to its solution. This system uses miniature magnetic robots and optical localization algorithms to perform the separation of selected e-waste components.
The thesis itself is divided into seven parts. The first chapter is focused on the topic definition, description of its initial state and motivation for its solution. In the second chapter, the selection and retrieval of suitable components with respect to the considered separation method are explained. The third chapter describes the design and fabrication of the separation platform and robots. The manual separation system is presented in chapter four of this thesis. The resulting proof-of-concept system and algorithms providing its automation are described in chapter five. In the sixth chapter, the directions of possible further development are defined, and the last chapter focuses on the final evaluation of the results achieved.
Předkládaná diplomová práce se zabývá separací elektronického odpadu. Toto téma je již v současné době velmi palčivým problémem a v budoucnu se celosvětově stane ještě významnějším. K jeho řešení by mohl přispět separační systém představený v této práci. Tento systém využívá miniaturních magnetických robotů a algoritmů optické lokalizace pro zajištění separace vybraných komponent elektronického odpadu.
Vlastní práce je rozdělena do celkem sedmi částí. První kapitola je zaměřena na vymezení řešené problematiky, popis jejího výchozího stavu a vyjádření motivace pro její řešení. Ve druhé kapitole je vysvětlena volba a získání vhodných komponent z pohledu uvažovaného způsobu separace. Třetí kapitola popisuje návrh a výrobu separační platformy a robotů. Ve čtvrté kapitole je představen manuální separační systém. Výsledný proof-of-concept systém a algoritmy zajišťující jeho automatizaci jsou popsány v páté kapitole. V šesté kapitole jsou nastíněny směry dalšího možného vývoje a poslední kapitola je zaměřena na závěrečné zhodnocení dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
The submitted master thesis is focused on the electronic waste separation. This topic is already a very pressing issue nowadays and will become even more important globally in the future. The separation system presented in this thesis could contribute to its solution. This system uses miniature magnetic robots and optical localization algorithms to perform the separation of selected e-waste components.
The thesis itself is divided into seven parts. The first chapter is focused on the topic definition, description of its initial state and motivation for its solution. In the second chapter, the selection and retrieval of suitable components with respect to the considered separation method are explained. The third chapter describes the design and fabrication of the separation platform and robots. The manual separation system is presented in chapter four of this thesis. The resulting proof-of-concept system and algorithms providing its automation are described in chapter five. In the sixth chapter, the directions of possible further development are defined, and the last chapter focuses on the final evaluation of the results achieved.
Popište globální problémy s elektronickým odpadem a současné metody pro jeho separaci a případnou recyklaci.
Prostudujte a popište problematiku magnetického ovládání miniaturních robotů. Zaměřte se především na platformu vyvíjenou na FEL ZČU v Plzni.
Analyzujte materiály vhodné pro separaci pomocí miniaturních robotů. Navrhněte koncepci separátoru využívající danou platformu.
Navrhněte a zkonstruujte miniaturní magnetické roboty určené k separaci elektronického odpadu. Navrhněte algoritmy využívající optické lokalizace k detekci materiálu.
Experimentálně ověřte možnosti navržené technologie.
Zásady pro vypracování
Popište globální problémy s elektronickým odpadem a současné metody pro jeho separaci a případnou recyklaci.
Prostudujte a popište problematiku magnetického ovládání miniaturních robotů. Zaměřte se především na platformu vyvíjenou na FEL ZČU v Plzni.
Analyzujte materiály vhodné pro separaci pomocí miniaturních robotů. Navrhněte koncepci separátoru využívající danou platformu.
Navrhněte a zkonstruujte miniaturní magnetické roboty určené k separaci elektronického odpadu. Navrhněte algoritmy využívající optické lokalizace k detekci materiálu.
Experimentálně ověřte možnosti navržené technologie.
Seznam doporučené literatury
WIDMER, Rolf, et al. Global perspectives on e-waste. Environmental impact assessment review, 2005, 25.5: 436-458.
KUTHAN, J., MACH, F. Magnetically guided actuation of ferromagnetic bodies on the planar surfaces: numerical modeling and experimental verification. ISBN: 978-1-5386-1040-4
KUTHAN, J., JUŘÍK, M. Key aspects of magnetically guided actuation on planar surfaces. In Elektrotechnika a informatika 2018. ISBN: 978-80-261-0785-9
Sitti M. Mobile Microrobotics. MIT Press; 2017 Jun 9
KUTHAN, J., JUŘÍK, M., Collective Planar Actuation of Miniature Magnetic Robots Towards Individual Robot Operation. doi: 10.1109/MARSS49294.2020.9307877
JUŘÍK, M., ŠMÍDL, V. Trade-off Between Resolution and Frame Rate for Visual Tracking of Mini-robots on Planar Surfaces. doi: 10.1109/MARSS.2019.8860966.
Seznam doporučené literatury
WIDMER, Rolf, et al. Global perspectives on e-waste. Environmental impact assessment review, 2005, 25.5: 436-458.
KUTHAN, J., MACH, F. Magnetically guided actuation of ferromagnetic bodies on the planar surfaces: numerical modeling and experimental verification. ISBN: 978-1-5386-1040-4
KUTHAN, J., JUŘÍK, M. Key aspects of magnetically guided actuation on planar surfaces. In Elektrotechnika a informatika 2018. ISBN: 978-80-261-0785-9
Sitti M. Mobile Microrobotics. MIT Press; 2017 Jun 9
KUTHAN, J., JUŘÍK, M., Collective Planar Actuation of Miniature Magnetic Robots Towards Individual Robot Operation. doi: 10.1109/MARSS49294.2020.9307877
JUŘÍK, M., ŠMÍDL, V. Trade-off Between Resolution and Frame Rate for Visual Tracking of Mini-robots on Planar Surfaces. doi: 10.1109/MARSS.2019.8860966.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Hodnocení z obhajoby práce
Výborně
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Byly zodpovězeny dotazy oponenta práce.
Další dotazy komise: Myslíte si, že by se daná problematika vysoké odpadovosti nedala vyřešit jinak? Npříklad snížením výroby spotřební elekotroniky? Optimální počet snímků pro trénování neurovové sítě? Přemýšlel jste, z důvodu zmínených problémů, zda by nebylo lepší přesunout část zařízení na separátní mikrokontrolér?