overlay

Doktoři – postgraduální studium

Na naší katedře můžete studovat studijní program Stavba strojů a zařízení se zaměřením na:

Doktorské studium je nejvyšším typem studia na univerzitě. Studijní programy jsou zaměřeny na vědecké bádání a samostatnou tvůrčí činnost v oblasti technického výzkumu nebo vývoje. Absolventi se uplatní jako výzkumní a vývojoví pracovníci v průmyslu, ve výzkumných ústavech a na vysokých školách.
Úspěšným vykonáním státní doktorské zkoušky a obhajobou disertační práce získá absolvent akademický titul "doktor" - ve zkratce Ph.D. uváděný za jménem.
Standardní doba studia je 4 roky.
Forma studia: prezenční, kombinovaná
Studium je provázeno nejen odborným vedením ze strany školitele, ale i snahou o vytvoření nadstandardního materiálního zabezpečení doktorandů (pomoc při sjednávání doplňkových stipendií), zapojení doktorandů do života katedry a její vědeckovýzkumné a hospodářské činnosti (částečný pracovní úvazek). 

V současné době jsou vypsána tato témata:

Výzkum principu mikrotavení skla pro aditivní technologie (3D tisk ze skla)

Anotace: Potenciál 3D tisku z anorganických silikátových materiálů (typu sklo) je velice rozsáhlý. Počínaje průmyslovými aplikacemi, přes optiku, tisk uměleckých děl až po zdravotnictví. Stávající stav poznání 3D tisku ze skla zatím neumožňuje rozsáhlé výzkumné a aplikační nasazení. V současné době existuje několik výzkumných směrů pro získání výrobků ze skla s užitím aditivních technologií (3D tisku). 
V rámci základního výzkumu je zkoumán princip mikrotavení, tedy získání malých dávek skla. Jak se prozatím ukazuje v rámci základního výzkumu na katedře, je princip mikrotavení potenciálně použitelný pro vytváření objektů ze skla pomocí aditivních technologií.
Teoretická část práce bude věnována procesům mikrotavení pomocí laseru (případně dalších lokálních zdrojů tepla) při vysokých rychlostech. Studovány budou změny ve vlastnostech, složení a objemu výsledného skla, výskyt množství plynných uzavřenin v závislosti na složení taveného substrátu, dodané tepelné energii a na dalších podmínkách tavení. V této části bude nutné se také zabývat možnostmi vytváření 2D a 3D objektů včetně provedení potřebných experimentů.
V experimentální části práce budou teoretické poznatky a navržené možnosti aditivních technologií verifikovány a případně modifikovány. Bude třeba navrhnout metodiku experimentálních prací, vybudovat experimentální pracoviště a realizovat experimenty.
Praktická část bude zaměřena na specifikaci podmínek technologie 3D tisku s vhodným laboratorním ověřením zvoleného konceptu.    
Školitel: doc. Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.
Pomocné školitelky: Ing. Marie Stará, Ph.D., Ing. Barbora Nikendey  Holubová, Ph.D.

Flexibilní efektory pro uchopování citlivých a poddajných objektů

Anotace: Interaktivní robotika je novým fenoménem, který je založen na bezprostředním kontaktu efektoru robotu s člověkem. V souvislosti s prosazováním nosných témat iniciativy Průmysl 4.0 je v zorném poli HRI robotika doplněná náležitými parametry bezpečnosti v kritických systémových strukturách, tj. dochází k prosazování autonomních interaktivních robotů s bezpečnými flexibilními chapadly pro interaktivní komunikaci s člověkem.
Tím se otevírá široká škála témat k řešení v robotice efektorů. Jedním z velkých témat je problematika elektrických servopohonů pro efektory se silovým, polohovým a kombinovaným řízením interakce kontaktů úchopného prvku s objektem. Dalším tématem jsou nové konstrukční principy a materiály s řízenou tuhostí pro aplikace v řešení úchopných prvků. Samostatným problémem je zde flexibilita úchopné hlavice (efektoru) založená na schopnosti řízené změny prostorové konfigurace úchopných prvků a jejich prostřednictvím řízené struktury uchopení.
Práce doktoranda na daném tématu bude vyžadovat systematické studium možností a porozumění mechatronickým aspektům pohonů, principům stavby efektorů a komunikace řídicích systémů a použité senzoriky. Očekává se invence doktoranda při ověřování využitelnosti získaných teoretických poznatků pro realizaci experimentálního robotizovaného pracoviště s flexibilními efektory pro cílené aplikační nasazení.    
Školitel: doc. Ing. Marcel Horák, PhD.
Pomocný školitel: Ing. Michal Starý, PhD.

Vision systémy pro široké pásmo optického elektromagnetického záření

Anotace: V současné době existuje zvládnutá metodika pro získání obrazu a jeho zpracování v optickém viditelném záření. Pro úlohy při zvýšených teplotách, při detekci transparentních materiálů, v prostředí zatíženém vysokým podílem rušivých efektů (např. parazitními reflexemi, odrazem) a šumu není k dispozici uspokojivá metodika, která by v sobě zahrnovala hardwarové i softwarové řešení. Silný potenciál pro vývoj metodiky lze spatřovat ve využití širokého spektra optického záření od ultrafialového až po infračervené elektromagnetické záření.
Teoretická část studia bude orientována na problematiku získání obrazu v širokém spektru optického záření, metody analýzy obrazu, vyhodnocení technologické scény, získání 3D modelů a popis snímaných objektů. Studium bude vedeno s důrazem na zvládnutí fyzikálních principů snímací techniky, při současném porozumění metodice a softwarovým požadavkům zpracování. V experimentální části bude věnována pozornost vhodným a netradičním přístupům k získání 3D obrazových dat s detailním popisem a zdůvodněním fyzikálního principu, stanovením přepočtových vztahů pro získání 3D modelu. Na základě experimentů budou stanoveny vhodné parametry daného principu, jeho omezení a okrajové podmínky. V praktické části budou řešeny konkrétní úlohy zpracování a analýzy scén se ztíženými možnostmi zobrazení a definování objektů se zahrnutím vazeb na řídicí systémy a implementací do řízení robotů. Práce doktoranda bude orientována na rozšíření aplikačních možností strojového vidění a robot vision v průmyslové praxi. Očekává se invence doktoranda při praktickém řešení dílčích úloh, schopnost programování a vyhodnocování experimentálních výsledků v laboratoři.
Školitel: doc. Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.
Pomocný školitel: Ing. Ondřej Matúšek, Ph.D.

Kolaborativní roboty pro zdravotně rehabilitační aplikace

Anotace: Novým fenoménem v mechatronice je interaktivní robotika, která poskytuje možnost bezprostředního kontaktu efektoru robotu s člověkem. Tím se nabízí široká škála nových aktivit v medicínských aplikacích. Jednou z výrazných možností je nasazení robotů pro zdravotně rehabilitační účely. V této souvislosti je zajímavé využití interaktivního robotu pro optimalizaci trajektorií pohybu rehabilitačního zařízení s respektováním biomechanických parametrů pacienta. 
Předpokládá se, že student v rámci studia získá přehled bezpečné interakci v soustavě člověk – robot s respektováním rozsahu biomechanických parametrů (pohyblivosti končetin) a v teoretické části řešení provede zevrubnou rešerši a následnou analýzu biomechanických parametrů a možností plánování 3D trajektorií. 
V praktické části studia budou sledovány možnosti nasazení IIWA robotů, které jsou v laboratoři interaktivní robotiky k dispozici, pro aplikace v oblasti rehabilitační podpory pohybových aktivit horních končetin, bude navržen speciální přestavitelný efektor s elastickým typem kontaktu pro uchycení vybrané části paže a systém bude ověřen v laboratorních podmínkách.
Disertační práce bude od doktoranda vyžadovat systematické studium a porozumění fyzioterapeutické podstatě problematiky, přičemž dílčí postupy a výsledky budou konzultovány s odborným zdravotnickým personálem. Bude nezbytný tvůrčí a inovativní přístup při návrhu a testování navrženého zařízení.    
Školitel: doc. Ing. Marcel Horák, PhD.
Pomocný školitel: Ing. Ondrej Matúšek, Ph.D.

Výzkum mikrotavení skla za vzniku submikrovláken a nanovláken ze skla

Anotace: Produkce submikrovláken a nanovláken ze skla je stále intenzivně zkoumána. Jejich vlastnosti jsou zajímavé s ohledem na chemickou inertnost, relativně vysoké teploty využití, ale také pro jejich výhodné optické vlastnosti a mechanickou pevnost.
V rámci základního výzkumu vedeného na katedře jsou zkoumány principy získání malých dávek skla metodikou mikrotavení. Ukazuje se, že princip mikrotavení je potenciálně použitelný pro produkci submikrovláken a nanovláken. 
Teoretická část práce bude věnována studiu podmínek pro získání submikronových a nano struktur ve formě vláken ze skla. Bude studován vliv složení substrátu na proces mikrotavení a fyzikální podmínky pro vznik uvedených struktur. Rovněž budou studovány tvary a vady vzniklých struktur.
Nosná část práce bude experimentální výzkum zaměřený na návrh a konstrukci zařízení pro provedení experimentů na základě teoretických poznatků. Vývoj laboratorního zařízení bude provedenými experimenty umožňovat zpřesňování technických podmínek a tím stabilizaci procesu generování submikrovláken a nanovláken.
Praktická část bude zaměřena na návrh zařízení pro výrobu submikrovláken a nanovláken, včetně ověření funkčnosti klíčových částí zařízení.    
Školitel: doc. Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.
Pomocní školitelé: Ing. Marie Stará, Ph.D., Ing. Andrii Shynkarenko, Ph.D.

Vývoj a optimalizace 3D tisku ze skla pomocí vytvrzovaných suspenzních materiálů

Anotace: Potenciál 3D tisku z materiálů jako je sklo je velice rozsáhlý. Počínaje průmyslovými aplikacemi, přes optiku, tisk uměleckých děl až po zdravotnictví. Aktuální stav poznání a výzkumu 3D tisku ze skla zatím neumožňuje realizovat aplikační nasazení ve větším rozsahu. V současné době existuje několik výzkumných směrů pro získání výrobků ze skla s využitím aditivních technologií (3D tisku). Jedním z nich je využití suspenzních materiálů a technologií stereolitografie (SLA, Stereolithography), projekčního tisku (DLP, Digital Light Processing).
Na základě hloubkové rešerše současného stavu poznání v této oblasti bude cílem disertační práce výzkumná činnost zaměřená na zjištění, specifikaci a optimalizaci podmínek aditivní technologie vytvrzování suspenzních materiálů (SLA, DLP), které umožní získání výrobků ze skla. 
Teoretická část práce bude zaměřena na studium vlastností suspenzních materiálů (polymerů, složení a velikosti částic skelných příměsí a dalších komponent) a podmínek tisku. Cílem bude rovněž studium principů a popis mechanismů uplatňovaných při odstranění polymerní části (debinding) a popis procesů vlastního sintrování materiálu.
V experimentální části práce budou teoretické předpoklady verifikovány a případně modifikovány na základě výsledků. 
Praktická část bude zaměřena na optimalizaci technologických parametrů tisku a přenos poznatků do průmyslové praxe.    
Školitel: doc. Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.
Pomocní školitelé: Ing. Marie Stará, Ph.D., Ing. Jiří Šafka, Ph.D.

Připojte se na Facebooku

Tento týden jsme u nás přivítali zástupce... V Oblastní galerii v Liberci představil... Dneškem na fakultě skončily červnové státnice... Tým profesora Davida Lukáše z Fakulta... Další úspěšný den pro řadu našich čerstvých... Dneškem má za sebou státnice i první skupina...