Roboti spolupracující s lidmi a elektromobily jako pojízdné baterie

  

Ceny Wernera von Siemense 2025: Ocenění za Nejlepší disertační a diplomovou práci zabývající se tématy konceptu Průmysl 4.0 a Ocenění za Nejlepší disertační a diplomovou práci zabývající se chytrou infrastrukturou a energetikou.

Ocenění za Nejlepší disertační práci zabývající se tématy konceptu Průmysl 4.0 získal Ing. Jakub Rozlivek, Ph.D., z Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze, za nejlepší diplomovou práci jej získala Ing. Elizaveta Isianova z Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze.

Ocenění za Nejlepší disertační práci zabývající se chytrou infrastrukturou a energetikou získal Ing. Vojtěch Blažek, Ph.D.z Fakulty elektrotechniky a informatiky Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, ocenění za nejlepší diplomovou práci v této kategorii získal Ing. Tomáš Fryšták z Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně.        

Řídicí systém dává robotům zrak a hmat 

Aby se roboti mohli rozšířit mimo oplocené zóny do pracovních a obytných prostor sdílených s lidmi, musejí se naučit fungovat v dynamickém a nepředvídatelném prostředí. Avšak jejich plošnému rozšíření navzdory velkým očekáváním stále brání problémy s bezpečností. Oceněná disertační práce Jakuba Rozlivka Vnímání a bezpečnost při interakci člověka s robotem v těsné blízkosti se zaměřuje na tyto výzvy, konkrétně na zlepšení bezpečnosti a efektivity interakce člověka s robotem v těsné blízkosti. Práce zkoumá, jak roboti mohou lépe „vidět“ své okolí pomocí kamer a dalších senzorů a jak mohou tyto informace využít k řízení pohybu. Ukazuje také, jak velký vliv mají měkké ochranné prvky na snížení síly nárazu při kontaktu s člověkem. Nejvýznamnější částí je pak návrh řídicího systému, který umožňuje robotu rychle reagovat, vyhýbat se lidem a pohybovat se podobně jako člověk.

Roboti získají chytrý zrak

Diplomová práce Elizavety Isianové Odhad pozice úchopu objektů pomocí multimodálních modelů se zaměřuje na jednu z klíčových výzev v robotice – autonomní manipulaci s objekty v reálném světě. Přináší řešení, které do procesu plánování úchopu integruje moderní vizuálně-jazykové modely (VLMs), které fungují podobně jako ChatGPT, ale navíc mají „oči“. Elizaveta Isianova vyvinula s použitím VLM metodu pro generaci úchopových pozic s šesti stupni volnosti (6-DoF) pro dva typy uchopovačů: paralelní uchopovač a vakuový uchopovač. Práce v této fázi nepředstavuje finální řešení tohoto komplexního problému, ale díky přenosu nejnovějších poznatků z oblasti umělé inteligence do praktické robotiky představuje významný příspěvek do rychle se rozvíjející oblasti, která má obrovský potenciál pro budoucnost. Uplatnění může nalézt v průmyslové výrobě, v logistice a e-shopech, stejně jako v domácí a servisní robotice.

Elektromobil jako pojízdná baterie

Oceněná práce Vojtěcha Blažka Optimalizace ve SMART GRID se zabývá optimalizací provozu chytré energetické infrastruktury (smart grid) se zaměřením na integraci elektromobility prostřednictvím technologie Vehicle-to-Grid (V2G). Elektromobil zde není vnímán jen jako spotřebič, ale také jako „pojízdná baterie“. Vojtěch Blažek navrhl vícekriteriální optimalizační postup, který současně zohledňuje výrobu z obnovitelných zdrojů, bateriová úložiště, elektromobily i tarifní režimy připojení k distribuční soustavě. Disertační práci zpracoval ve spolupráci s centrem CEET na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě Ostrava. Výsledky jsou využitelné v chytrých domácnostech, firemních areálech, univerzitních kampusech, průmyslových mikrosítích i v oblasti kritické infrastruktury. V praxi mohou přispět k lepšímu využití lokálních obnovitelných zdrojů, omezení špičkového zatížení distribuční sítě a zvýšení odolnosti systému při poruchách nebo výpadcích.

Využití trakčních napájecích stanic k podpoře elektrické sítě

Diplomová práce Tomáše Fryštáka Analýza provozu měničových napáječů trakční soustavy 25 kV / 50 HZ v režimu podpůrných služeb se zaměřuje na možnost využití trakčních napájecích stanic nejen k napájení vlaků, ale také k podpoře elektrické sítě. Díky aktivnímu měniči může stanice elektřinu odebírat a současně ji v případě potřeby také vracet zpět do sítě. Tím pomáhá udržovat správné napětí a zlepšovat kvalitu dodávané elektrické energie. Pro posouzení těchto možností Tomáš Fryšták vytvořil simulační model v programu PSCAD, který zahrnuje napájecí síť, transformátory, filtry a samotný měnič. Model vychází z reálných dat zatížení trakční soustavy podle skutečného provozu vlaků a zohledňuje technická omezení zařízení, jako jsou maximální napětí a proudy. Cílem je analyzovat dostupnost jalového výkonu při různých úrovních zatížení trakční soustavy a posoudit schopnost stanice přispívat k regulaci napětí v síti. Výsledky této diplomové práce lze v praxi využít především v oblasti provozu a řízení distribučních elektrických sítí, které napájejí trakční soustavy. Navržené řešení je průkopnické nejen v rámci České republiky, ale i v evropském měřítku.

Diplomová práce Ing. Tomáše Fryštáka z Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně Analýza provozu měničových napáječů trakční soustavy 25 kV / 50 HZ v režimu podpůrných služeb se zaměřuje na možnost využití trakčních napájecích stanic nejen k napájení vlaků, ale také k podpoře elektrické sítě.

Cenu Wernera von Siemense pořádá již 28 let český Siemens v partnerství s významnými představiteli vysokých škol a Akademie věd ČR, kteří jsou i garanty jednotlivých kategorií a podílejí se na vyhodnocení nejlepších prací. V nezávislých porotách letos zasedlo 56 odborníků a zástupců akademické obce. Svým rozsahem, výší finančních odměn a historií je Cena Wernera von Siemense jednou z nejvýznamnějších nezávislých iniciativ tohoto druhu v České republice.