The analysis of the systems used for testing the impact erosion wear

W artykule zaprezentowano przegląd metod i systemów stosowanych w badaniach zużycia erozyjnego wywoływanego uderzeniowym oddziaływaniem cząstek erodenta na powierzchnię. W analizie uwzględniono rozwiązania bazujące na wytycznych normatywnych oraz oryginalne rozwiązania nieobjęte normami. Przedstawiono metody badań oraz wybrane przykłady rozwiązań praktycznych aparatury badawczej.The article presents the review of the methods and systems used for research on the erosion wear caused by the impact effect of the erosive particles on the surface. The analysis considers the solutions based on the standard definitions and original solutions not included in the standards. The research methods were presented as well as selected examples of practical solutions of research apparatus

Wykorzystanie metody triangulacji laserowej 2D do odtwarzania geometrii powierzchni

In the Department of Mechatronics at the Institute for Sustainable Technologies - NRI in Radom a laser profilometer with a 2D triangulation head was developed. The contactless method for distance measurement applied in the apparatus allows the scanning of a surface simultaneously in two directions and adds to the increase in the speed of the measurement process as compared to the alternative point-by-point methods. The characteristic feature of the profilometer is the proposed original measurement method that reduces the number of non-measurable points that occur during the measurement process. The general concept of the method consists in the multiple scanning of the surface of the tested object in selected directions. The obtained results of the partial measurements are analysed and combined to reconstruct the continuous surface of the tested products. The correctness of the method was verified based on experimental tests conducted for selected products of variable geometry.W Zakładzie Mechatroniki Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB w Radomiu został opracowany profilometr laserowy z głowicą triangulacyjną typu 2D. Zastosowana w urządzeniu bezstykowa metoda pomiaru odległości, z wykorzystaniem głowicy umożliwiającej skanowanie powierzchni jednocześnie w dwóch wymiarach, przyczynia się do zwiększenia szybkości procesu pomiarowego w porównaniu z alternatywnymi metodami punktowymi. Cechą charakterystyczną profilometru jest zaproponowana przez wykonawców oryginalna metoda pomiarowa, która ma na celu znaczącą redukcję ilości niemierzalnych punktów pojawiających się podczas pomiaru. Ogólna idea metody polega na wielokrotnym skanowaniu powierzchni badanego obiektu w wybranych kierunkach. Uzyskane wyniki pomiarów cząstkowych są następnie poddawane analizie i łączeniu w celu odtworzenia ciągłej powierzchni badanych wyrobów. Poprawność metody została zweryfikowana na podstawie badań eksperymentalnych dla wytypowanych wyrobów o zróżnicowanych kształtach

Automatyzacja procesu kalibracji systemu stereowizyjnego

The problem of stereo camera calibration has been studied for over many years by numerous researchers. A crucial task in this process is to discover the transformation between 3D world coordinates and 2D pixel image coordinates of image. The growth of the number of diaerent applications of stereovision systems has led to specialization of developed calibrations algorithms. Nowadays, various calibration objects and self-calibration techniques are used. This paper presents a unique automatic calibration system for a stereovision system for inspection of specimen surface under fatigue tests. In order to allow analysis of surface in both a micro and macro scale, the system has been equipped with cameras with motorized focus and zoom lenses. The proposed calibration system is based on mechatronic framework which allows the use of a set of 2D plane calibration targets with varying size of region of interest. Such a solution allows automation of calibration process and guarantees repeatability of results with an assumed error.Zagadnienie kalibracji kamer w systemach stereowizyjnych było w ostatnich latach podejmowane przez wielu badaczy. Głównym celem tego procesu jest wyznaczenie transformacji pomiędzy współrzędnymi 3D punktów w układzie globalnym i odpowiadającymi im współrzędnymi pikselowymi 2D na płaszczyźnie obrazowania kamer. Coraz większa liczba obszarów, w których zastosowanie znajdują systemy stereowizyjne, doprowadziła do specjalizacji wykorzystywanych w nich metod kalibracji kamer. Aktualnie stosowane są różnorodne wzorce kalibracyjne, a także metody samokalibracji kamer. W artykule przedstawiony został autorski zautomatyzowany system kalibracji kamer dedykowany dla systemu stereowizyjnego, umożliwiającego monitorowanie procesów destrukcji materiałów na maszynie wytrzymałościowej. Dla zapewnienia możliwości przeprowadzenia badań zarówno w skali mikro jak i makro, system ten wyposażony jest w zmotoryzowane obiektywy, umożliwiające regulację zbliżenia i ostrości. Prezentowany system kalibracji poprzez zastosowanie mechatronicznego układu pozycjonowania oraz odpowiedniego typoszeregu wzorców płaskich, zapewnia kalibrację kamer w pełnym zakresie obserwacji. Rozwiązanie to umożliwia automatyzację oraz gwarantuje powtarzalność procesu kalibracji

Structure of the stereovision system for fracture tests

Integracja modułów optoelektronicznych, mechanicznych i elektronicznych umożliwia opracowanie zaawansowanych mechatronicznych systemów pomiarowych. W artykule zaprezentowano strukturę systemu stereowizyjnego do monitorowania procesów destrukcji zmęczeniowej, z zastosowaniem dwukamerowego układu obserwacji. Omówiono podstawowe zagadnienia na etapie projektowania modułu wizyjnego, obejmujące wytypowanie parametrów wizyjnych kamer i obiektywów oraz wybór koncepcji konstrukcji. Przedstawiono model konstrukcji systemu przystosowanej do współpracy z maszyną zmęczeniową.Integration of opto-electronic, mechanical and electronic modules allows to develop advanced mechatronic measurement systems. In the paper, the structure of stereovision system equipped with dual-camera vision module for fatigue process monitoring was presented. The basic design aspects were described, that concern the identification of optical parameters of cameras and lenses, and the selection of structure concept. The model structure dedicated to co-operate with fatigue machine was presented

Model mechatronic system to support motor rehabilitation

W rehabilitacji pacjentów z dysfunkcjami narządów ruchu coraz częściej są wykorzystywane urządzenia mechatroniczne. W artykule zaprezentowano koncepcję systemu mechatronicznego do wspomagania rehabilitacji ruchowej kończyn dolnych. W systemie przewidziano zastosowanie serwonapędów, enkoderów i czujników siły. Koncepcja programu sterującego zakłada realizację ćwiczeń w opcji pasywnej lub aktywnej. Ważnymi walorami rozwiązania będą personalizacja programu ćwiczeń i jego parametrów do potrzeb pacjenta oraz analiza efektów procesu terapeutycznego. Interfejs Internet/Intranet umożliwi zastosowanie funkcji telemonitoringu, a także zdalny dostęp do bazy danych.Mechatronic systems are increasingly used in motor rehabilitation therapy of patients with motion disability. This paper presents a concept of the mechatronic system to the support motor rehabilitation of lower limbs. The system uses servomotors, encoders, and force sensors. The concept of system software includes exercise in a passive motion mode and an active motion mode. Personalisation of the exercise programme and parameters suitable for patient's needs as well as an analysis of therapy progress are significant advantages of this solution. The Internet/Intranet connection will enable the telemonitoring of the system and remote access to the data base

Automatyczny system generowania modeli 3D

Three-dimensional models can be used in object recognition as references for the identification systems. The RoboEarth cloud-robotics platform contains additional algorithms both for object recognition and model creation. The article describes an automated system developed in order to improve the process of creating point cloud object models based on software provided with the RoboEarth platform. The process is performed using a special template with markers providing information about the localisation and orientation and recording the object from different angles. This can be done either by rotating the sensor or the template with the object. By incorporating a measuring table rotated by a stepper motor as well as rails for precise sensor mounting this process can be automated. All models were based on typical household items. In order to determine the necessary parameters for generating models, the distance between the sensor and the template, the number of steps of the motor, and the number of measurements per step was checked. The quality of the models was verified by measuring correspondences using object recognition software from both different angles and distances. The research performed showed that an automatic approach wields better results than manual registration and can be used to increase the quality of the 3D models.Trójwymiarowe modele znajdują zastosowanie w procesie detekcji jako obiekty referencyjne dla systemów identyfikacji. Platforma RoboEarth, której zadaniem jest obsługa chmur obliczeniowych dla zastosowań w robotyce, zawiera algorytmy umożliwiające zarówno rozpoznawanie obiektów, jak i generowanie ich modeli. W artykule przedstawiono zautomatyzowany system opracowany w celu poprawy procesu generowania modeli 3D obiektów, z wykorzystaniem oprogramowania platformy RoboEarth. Proces generowania modeli jest wykonywany z zastosowaniem specjalnych znaczników określających orientację i położenie obiektu oraz rejestrowaniu chmur punktów z różnych punktów odniesienia. Zmiana punktu odniesienia może być dokonana poprzez przemieszczenie sensora lub obrót obiektu. Opracowany system umożliwia automatyzację tego procesu poprzez zastosowanie obrotowego stolika pomiarowego napędzanego silnikiem krokowym. Ze względu na występowanie czynników, które mają wpływ na jakość generowanego modelu oraz w konsekwencji późniejszy proces detekcji obiektów, wykonano badania mające na celu określenie właściwych parametrów opracowanego systemu. Rezultaty przeprowadzonych badań zostały przedstawione w artykule wraz z przykładowymi wynikami detekcji obiektów

Modelling the optical inspection process in the visible and infrared band

W artykule zaprezentowano hybrydową metodę inspekcji w paśmie widzialnym i podczerwieni. W celu eksperymentalnej weryfikacji opracowanej metody zostało wykonane stanowisko badawcze. Do kontroli wizyjnej w paśmie widzialnym został zastosowany sterownik wizyjny z monochromatyczną kamerą CCD i układem panelowych oświetlaczy LED. Do kontroli w zakresie podczerwieni została zastosowana kamera termowizyjna z układem promienników podczerwieni i płytą grzewczą. Przeprowadzono analizę obszarów modelowania procesu inspekcji, uwzględniając możliwości rekonfiguracji stanowiska, stosowane metody badawcze oraz ustawienia parametrów inspekcji. Zaprezentowano analizę wyników eksperymentów dla wytypowanych obiektów z wykorzystaniem opracowanej metody. Przedstawiono obrazy uzyskane z obu torów wizyjnych, efekt nałożenia obrazów oraz wykresy profilowe wzdłuż charakterystycznych linii na termogramach.The article presents a hybrid optical inspection method in the visible and infrared band. The research stand was fabricated for the experimental verification of the developed method. A vision controller with a monochromatic CCD camera and a system of front LED lighting were used for optical inspection in the visible band. The thermovision camera with a system of infrared lamps and heating plate were used for inspection in the infrared band. The modelling areas of the inspection process were analysed, including features for the reconfiguration of the stand, the research methods applied, and the setting of the inspection parameters. The analysis of the results is presented for selected objects with the use of the developed method. The images from both vision channels and the effect of overlay images and profile charts along representative lines on thermal images are also presented

Automatyzacja pomiaru naprężeń resztkowych w produktach szklanych

The paper presents an analysis of the capability of developing a system for on-line automatic measurement for residual stresses in tableware glass products. In the first part of the article, conventional techniques of photoelasticity together with its limitations are briefly presented. Furthermore, methods based on digital image analysis for the determination of stresses are generally described. Based on conducted research, a concept of in-line machine vision system is propose. Lastly, example experimental results for a selected inspection technique are discussed.W artykule przedstawiono analizę możliwości opracowania systemu do automatycznego pomiaru on-line naprężeń w produktach szklanych. W pierwszej części przedstawione zostały konwencjonalne techniki elastooptyki wraz z ich ograniczeniami. Następnie zaprezentowane zostały metody pomiaru naprężeń oparte na cyfrowej analizie obrazu. Na podstawie przeprowadzonej analizy zaproponowana została koncepcja systemu wizyjnego do pomiaru naprężeń resztkowych zintegrowanego z linią produkcyjną. W ostatniej części artykułu zaprezentowane zostały przykładowe wyniki pomiarów uzyskane na opracowanym eksperymentalnym stanowisku laboratoryjnym

Problemy dozowania ścierniwa w modelowaniu procesu zużycia erozyjnego

The article characterises problems occurring during erosion tests conducted in a laboratory environment. The authors consider the issues connected with the precise dosage of the abrasive in a system for the simulation of an erosive wear process. Additionally, the authors present an original system for the dosage of the erodent, and show the results of verification tests aimed at the determination of the precision of the dosage of the abrasive depending on the parameters of the control system.Artykuł prezentuje charakterystykę problemów występujących podczas badań erozji w warunkach laboratoryjnych. Rozpatrzono zagadnienia związane z precyzyjnym dawkowaniem materiału ściernego w systemie badawczym do symulacji procesu zużycia erozyjnego. Przedstawiono autorskie rozwiązanie układu dozowania erodenta. Zaprezentowano wyniki badań weryfikacyjnych wykonanych w celu określenia dokładności dozowania w zależności od stosowanych parametrów systemu sterowania

The survey of wild birds for West Nile virus in Poland

Two thousand one hundred and forty birds belonging to 39 different species from different locations in Poland were examined. The study has taken place from the early spring till late autumn 2007-2010 when the activity of the mosquitoes was the highest. The brain samples were taken from the birds and whole cellular RNA was isolated, then the RT-PCR and NRT-PCR were performed to detect the presence of West Nile virus (WNV). The obtained results were confirmed by the commercial WNV Kit. No genetic material of WNV was found in the examined samples