Tehnoloogiainstituut

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/10062/42114

Browse

Now showing 1 - 20 of 469

Prototype design of ESTCube-2 attitude and orbit control system
(Tartu Ülikool, 2014) Olentšenko, Georgi; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Esimene Eesti satelliit ESTCube-1 viidi edukalt maalähedasele orbiidile 2013. aasta maikuus ning aasta vältel on satelliit täitnud peaaegu kõik oma eesmärgid välja arvatud päikesepurje eksperiment [7]. Eksperimendi jooksul pannakse satelliit pöörlema kiirusega 1 pööre sekundis, keritakse 10 m pikkune mikrojuhe välja ning laetakse see kõrge potentsiaalini. Teoreetiliselt peaks laetud mikrojuhtme ja Maa ionosfäärilise plasma vastasmõju toimel satelliidi pöörlemiskiirus kahanema [14]. Kuigi missioon pole veel lõppenud, plaanitakse juba Eesti Tudengisatelliidi programmi raames järgmisi missioone [11]. Üks ESTCube-2 ja ESTCube-3 missioonide eesmärkidest on jätkata päikesepurje testimist, kasutades 1 km pikkusega mikrojuhet. Teiseks eesmärgiks on demonstreerida NanoSpace Cold Gas thruster'i kasutamist asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi mootorina [12]. Mõlemat meetodit saab potentsiaalselt kasutada kosmoses reisimiseks [13]. Magistritöö jooksul arendati uut satelliidi asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi, mis on hädavajalik missioonide teaduslike eesmärkide täitmiseks. Magistritöö eesmärkideks oli: • tuua välja nõuded ESTCube-2 asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi jaoks; • kirjeldada süsteemi struktuuri; • tuua välja nõuded satelliidi asendi ja orbiidi juhtimissüsteemi prototüüpplaadi jaoks; • valida riistavara prototüüpplaadi jaoks; • arendada satelliidi asendi ja orbiiti juhtimissüsteemi esimene prototüüpplaat. Prototüüpplaadi konstuktsioon põhineb ESTCube-1 asendi juhtimissüsteemil ja ESTCube meeskonna kogemustel. Tulevalt uute missioonide poolt esitatavatest nõuetest on vajalik ka täiendava riistvara lisamine ning süsteemi suurema jõudluse garanteerimine. On analüüsitud teiste nanosatelliitide lahendused. Töö jooksul oli valitud uued elektroonikakomponendid ja kasutatud uued konstruktsioonilahendusi, mis välistavad ESTCube-1 konstruktsioonis leitud puudusi. Tulemuseks on saadud kõikidele nõudmistele vastav prototüüpplaadi konstuktsioon. Prototüüpplaat võimaldab välja lülitada kõik andurid ühe kaupa, võimaldab korraga läbi testida valikut sobivaid andureid ja võimaldab efektiivselt testida vajalikke riistvara- ja tarkvarakomponente. Töö tulemuseks on prototüüpplaadi konstuktsioon, mida on valmis kokkumonteerimiseks ja testimiseks. Seega peale magistritöö esitamist kavatseb autor tööd jätkata ning arendada tarkvara konstrueeritud platvormi jaoks.
Indoor Positioning Using WLAN Fingerprinting with Post-Processing Scheme
(Tartu Ülikool, 2014) Puussaar, Aare; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Information about a person’s position is a valuable piece of context information on which many application and location services are based upon. In outdoor environments the Global Positioning System (GPS) and Assisted GPS (A-GPS) are widely used and they perform reasonably well, but they underperform when there is no clear access to the sky, i.e. in indoor environments. Most of the research conducted and solutions developed aim for real-time indoor positioning or personal tracking, but to the author’s knowledge there are not many studies on the subject of post- processing. Post-processing has many benefits over real-time solutions, like preserving battery life of a mobile device, leveraging bigger processing power, using more complex algorithms that cannot run on mobile devices, and ultimately getting better accuracy on a person’s movements tracks. In this thesis, an Indoor Positioning System (IPS) using WLAN fingerprinting with post- processing scheme is proposed. The system uses a large set of fingerprinted Received Signal Strength (RSS) collections obtained in the offline phase and references them in post-processing against data collected in the online phase. A series of field experiments have been conducted in University of Tartu’s Faculty of Mathematics and Computer Science building. The results show that with a post-processing scheme more computationally extensive algorithms can be used and better accuracy achieved than in real-time.
Software for the ESTCube-1 command and data handling system
(Tartu Ülikool, 2014) Sünter, Indrek; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Antud töö raames sai loetletud ESTCube-1 Käsu- ja Andmehaldussüsteemile ehk pardaarvutile esitatud nõuded. Vastavalt nõuetele sai arendatud pardaarvuti tark- vara, mis sisaldab FreeRTOS ajureid andmesiinide ja pardaseadmete jaoks, vea- haldust, käsuhaldurit, moodulit telemeetria salvestamiseks ning failisüsteeme jadali- idesega ferroelektriliste muutmälude ja välkmälude jaoks. Mitmed arendatud tarkvaramoodulitest on leidnud kasutust ka ESTCube-1 kaamerasüsteemi pardal. Arendatud tarkvaral on sooritatud teste kahel satelliidi maapealsel mudelil ning orbiidil lendaval satelliidil. Mõningate eranditega on orbiidil täheldatud prob- leemid edukalt reprodutseeritud maapealsetel mudelitel, ning uus parandustega versioon tarkvarast on edukalt orbiidil olevale satelliidile laetud. Orbiidil on pardaarvutil edukalt katsetatud satelliidi orientatsiooni määramise ja juhtimise tarkvara. Andurite mõõdiste eeltöötluse algoritmid on orbiidil testi- tud ning satelliidi orientatsiooni määramise algoritmi väljundit on võrreldud par- dakaamera piltidega. Kasutades satelliidi osutamise algoritmi koos pardaarvuti skriptidega, on täidetud ka osa ESTCube-1 missioonist - pildistada Eestit kos- mosest. Seni on ESTCube-1 olnud orbiidil veidi üle aasta ning kõik satelliidi süsteemid on endiselt töökorras.
Android operatsioonisüsteemil põhinev mõõtesüsteem treeninguseadmetele
(Tartu Ülikool, 2014) Jaaniste, Antti; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli projekteerida andmehõivemooduli riist- ja tarkvara ning rakendus Androidi tahvelarvutile. Lõppeesmärgiks oli kuvada treenijale kulutatud energia infot. Selleks tuli kõigepealt mõõta hooratta nurkkiirus, kasutades Halli efektil põhinevat magnetvälja andurit ning hoorattaga samale võllile kinnitatud ketas, millesse oli paigaldatud magnetid. Mikrokontroller luges anduri poolt saadud impulsse ning arvutas nende põhjal nurkkiiruse ja nurkkiirenduse ning saatis need FTDI FT232RL mikrokiipi, mis saatis andmed omakorda üle USB- ühenduse tahvelarvutisse. Tahvelarvutis töötas Androidi rakendus, mis kuvas peale treeningseadmele kinnitatud hoorataste valikut kulutatud energia tulpdiagrammina. Esiteks tuli kirjeldada süsteemile esitatud nõuded. Siis tuli valida andmehõivemooduli jaoks sobiv riistvara, mis võimaldaks registreerida magnetvälja muutumist ning puudutust. Lisaks pidi moodul suhtlema tahvelarvutiga üle virtuaalse COM-pordi. Andmehõivemooduli tarkvara peatükk käsitles nii selle üldist ülesehitust kui ka magnetvälja andurist tuleva signaali filtreerimist. Viimane oli vajalik, kuna andurist tulev signaal ei olnud hüstereesi tõttu ühtlane. Filtreerimise juures oli kirjeldatud kasutatav filter ning näidatud, kuidas erineb tegelik signaal ideaalsest. Lisaks oli välja toodud, kuidas signaal muutus filtreerimise käigus. Androidi rakenduse peatükk kirjeldas kasutajatarkvara loomist. Alustuseks tuli leida teegid, mis võimaldaks luua ühendust üle FTDI ning joonistada tulpdiagramme. Edasi oli vaja luua tegevused, mis tegelevad seadete menüü kuvamise, õige FDTI draiveri otsimise ning tulpdiagrammi kuvamisega. Kuna ei õnnestunud leida graafikute loomise teeki, mis võimaldaks mugavalt tulpdiagramme luua, tuli vastav teek ise kirjutada. Viimases osas kirjeldati erinevaid probleeme, mis tekkisid süsteemi luues ning pakuti neile lahendusi. Androidi rakendust on võimalik edasi arendata, lisades sinna serveri ning veebirakenduse, kuhu salvestatakse kasutaja tehtud treeningud. See võimaldab treeneril ning treenijal näha, kuidas on tulemused aja jooksul muutunud ning kas areng on toimunud positiivses või negatiivses suunas.
Kamstrup soojaarvestite kauglugemisseade läbi GSM võrgu
(Tartu Ülikool, 2014) Väljaots, Taavi; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva töö eesmärgiks oli projekteerida ja valmistada AS Tartu Fortum-ile GSM seade Kamstrup soojaarvestite näitude kauglugemiseks kasutades TCPIP ühendust, kuna enamik müügilolevatest kauglugemise süsteemidest ei toeta ilma vahelülideta vanemat tüüpi soojaarvesteid ning on liiga aeglased. Esmalt analüüsiti olemasolevaid lahendusi, nende positiivseid ja negatiivseid külgi. Seejärel püstitati soovitud seadmele täpsed nõuded, mille baasil alustati seadme projekteerimist. Kõigepealt loodi GSM seadme domeenimudel, mis kirjeldab süsteemi ja muid osi, mis loodava seadmega ühenduses on. Järgnevalt projekteeriti riistvara, mille käigus valiti vajalikud komponendid ning loodi elektriskeem ja trükkplaat. Seejärel projekteeriti tarkvara, mille käigus loodi nii põhiprogramm kui alglaadur tarkvara uuendamiseks töötavas seadmes. Loodud süsteemi analüüsiti vastavalt püstitatud nõuetele ning uuriti kliendi rahulolu. Selgus, et süsteem vastas suuremale osale nõuetest. Realiseerimata jäi LogView tugi, kuna 2G mobiiliühendus osutus selleks liiga aeglaseks. Samuti mobiilsideteenusepakkuja poolsete tõrgete või halva mobiilside levi tõttu rikuti osadel juhtudel reaalajalisi nõudeid. Kuigi süsteemis esines puudujääke, ei kannata nende alla süsteemi põhiline funktsionaalsus. AS Tartu Fortum sõnul saadi võrreldes kommertsiaalsete lahendustega igati kvaliteetne ja töökorras seade. Töö eesmärk projekteerida ja valmistada AS Tartu Fortum-ile soojaarvestite kauglugemise seade sai täidetud.
Humanoidroboti Aldebaran NAO jalgpallitarkvara käitumisloogika täiustamine
(Tartu Ülikool, 2014) Hunt, Kristian; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Aldebaran Roboticsi arendatud NAO humanoidrobotit kasutatakse jalgpallurina RoboCup võistlusel Standard Platform League, kus kõik robotid on sama riistvaraga ja erinevad ainult tarkvara poolest. RoboCup võistluse eesmärk on populariseerida robootikat ja intellektitehnikat. Käesoleva bakalaureusetöö eesmärk oli arendada välja RoboCup SPL 2014. aastal toimuva võistluse nõuetele vastav jalgpallitarkvara käitumisloogika, mis põhineb Texase Ülikooli võistkonna UT Austin Villa 2012. aastal avalikustatud koodil. Töö käigus uuriti Austin Villa koodi ja teiste meeskondade lahendusi, sooritati testid roboti vastupidavuse ja objektituvastuse piiride teada saamiseks ning loodi 2014. aasta võistluse reeglitele vastav käitumisstrateegia, mida on robotitel kasulik kasutada siis, kui robotitevaheline ühendus on katkenud. Loodud strateegias on robotid jagatud tsoonidesse ning kui pall on roboti tsoonis, siis lüüakse see vastase värava suunas. Kui pall ei ole mängija tsoonis, siis liigub ta vastavalt palli asukohale kindlaks määratud staatilistesse punktidesse väljakul. Töö valmis koostöös Philosopheri meeskonnaga, kes osaleb juulis 2014 Brasiilias toimuval RoboCup võistlusel. Vastavalt võistkonna eesmärkidele propageeriti robootikat Eestis ning sooritati demonstratsioone Robotexil 2013, FIRST® LEGO® League Eesti ja Läti poolfinaalis 2013 ja RoboMiku Lahingus 2014. Töö lõpus pakuti välja lahenduse idee, kuidas loodud individuaalstrateegiat muuta meeskondlikuks strateegiaks.
Putukalaadse kulgemismehhanismiga roboti valmistamine ja optimeerimine
(Tartu Ülikool, 2014) Weber, Mart; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Ioonsest elektroaktiivsest polümeerist (IEAP) täiturid on pehmed materjalid, mis painduvad elektripinge rakendamisel ning neid saab vormida erinevatesse kujudesse. IEAP täiturid loovad seega head eeldused putukatele omaste liikumismehhanismide imiteerimiseks. Antud lõputöö tulemusena valmis putukalaadse kulgemismehhanismiga robot, mis on IEAP täiturite abil võimeline siledal ja tasasel pinnal nii otsesuunas liikuma kui ka pöörama. Antud töös keskendutakse IEAP aktuaatoreid kasutava roboti mehaanika, elektroonika ning juhtprogrammi väljatöötamisele. Robot kasutab edasiliikumiseks viit täiturit, mida juhitakse PWM signaalidega. PWM signaalide genereeritakse mikrokontrolleriga ning signaal kanatakse täituritele üle H-sildade abil. Roboti elektroonika ning mehaanika projekteerimisel on eelkõige järgitud põhimõtet, et disainida võimalikult kerge ning väike robot. IEAP täiturite kasutamise eelised traditsiooniliste täiturite ees avalduvad miniatuursete robotite disainimisel. IEAP täituritega robotit, mis kannab toiteallikat ning elektroonikaplokki kaasas, on varasemalt realiseeritud vaid väga üksikutel juhtudel. Tarkasid materjale kasutava putukalaadse kulgemismehhanismiga robot on ainulaadne siiani valmistatud robotite hulgas.
Revenue Assurance projekti realiseerimine Elion Ettevõtted AS näitel
(Tartu Ülikool, 2014) Tsurkan, Dmitri; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli tutvustada „Revenue Assurance“ projekti põhimõtteid ja selle realiseerimist Elion Ettevõtte AS näitel. RA tähendab andmekvaliteedi ja protsesside parandusmeetodeid, mis suurendavad ettevõtte kasumit, tulusid ja rahavooge nõudlust mõjutamata. Töö annab ülevaate sellest, milliseid probleeme saab RA abil telekommunikatsiooniettevõttes lahendada, millised neist saavad lahendatud Elionis ja kuidas on lahendus tehniliselt üles ehitatud. Töö on jaotatud neljaks osaks. Esimeses osas on selgitatud projekti üldised põhimõtted ja eesmärgid, selle vajadus ja olulisus telekommunikatsioonioperaatoritele ning näited RA kontrollidest ja üldisest arhitektuurist. Töö teises osas on selgitatud projekti olulisus Elionile ja võimalikud lekete kohad. Antud osas on välja toodud ettevõtte põhiandmebaaside arhitektuur ja nendevahelised seosed. Samuti on olemas põgus ülevaade Elioni teenustest ja millisel viisil on need seotud klientidega. Kolmandas osas on seletatud, kuidas ja milliste vahenditega on projekt realiseeritud eesti suurimas telekommunikatsiooni ettevõttes ning on välja toodud Connectiva RA lahenduse arhitektuur ja selle abil tehtavad kontrollid. Neljas osa kirjeldab projekti tulemusi, selle mõju ettevõtte tuludele ning projektiga seonduvad edasisi tegevusi.
Seade ioonsete elektroaktiivsete polümeeride kestvustestide läbiviimiseks
(Tartu Ülikool, 2014) Kahu, Kert; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli konstrueerida kompaktne seade ioonsete elektroaktiivsete polümeeride kestvustestide läbiviimiseks. Käesolevas bakalaureusetöös on kirjeldatud ühte võimalikku elektroaktiivsete polümeeride pikaajalisuse testimisstendi konstrueerimist. Töö annab ülevaate koostatud seadmest ning selle võimalustest. Kirjeldatakse, miks just selliste seadmetega on antud stend konstrueeritud. Töö käigus konstrueeriti töötav IEAP-de pikaajalisuse testimisstend. Teostati lahendus IEAP-de kinnitusplaadi jaoks ning uuritavate objektide kinnituste jaoks. Seadme töö juhtimiseks lahendati nii kaamera kui ka mõõteseadme sünkroniseerimine signaaligeneraatori abil. Koostati tarkvara kogu seadme juhtimiseks ning andmete salvestamiseks. Lisaks modifitseeriti olemasolevat videotöötlusprogrammi salvestatud videotest andmete kättesaamiseks. Seadme ehitamise eesmärgiks polnud suurel määral aktuaatorite hilisem uurimine ning seetõttu põhjalikult nende analüüsimisele aega ei pühendatud. Lõputööga teostati visuaalne tulemuste kuvamine, mis annab aimu IEAP-de omadustest ning võimaldab võrrelda eri tüüpi uuritavaid objekte samalt videopildilt. Käesoleva tööga täideti püstitatud eesmärgid, kuna seade võimaldab ioonseid elektroaktiivseid polümeere mõõta ning hiljem neid ka töödelda. Seadme konstrueerimise käigus ületati ettetulnud raskused ning ehitati võimalike vahendite piires seade ioonsete elektroaktiivsete polümeeride kestvustestide läbiviimiseks. Antud töö kirjeldab üksnes ühte võimalikku lahendust sellise seadme jaoks.
TheiaVision: ultrasonic glasses for people with visual impairment
(Tartu Ülikool, 2014) Soo, Sander; Aabloo, Alvo, juhendaja; Anbarjafari, Gholamreza,juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
There are a lot of people living in the world, whose eyesight is either very poor or who cannot see at all. People with visual impairment have a wide variety of tools and other resources available to them. The exact choice depends on the specific needs and vision remainder of the individual. However, most of these devices have some form of disadvantage to them, whether it is high price or the fact that they are mostly seer-oriented, with only some applications to expand their capabilities to also make them helpful to the blind and visually impaired community. TheiaVision is a system that was developed in the course of this thesis, which actively monitors the immediate surroundings of the individual with the help of ultrasonic sensors. Based on the measurements obtained, the system warns the user of obstacles that are in a too close proximity, thus helping people with vision disorders navigate the environment a bit easier. The system can be developed further by adding various features, such as GPS navigation and voice commands, to further simplify the life of the user.
Magnetvälja simulaatori arendamine satelliidi ESTCube-1 testimiseks
(Tartu Ülikool, 2014) Haljaste, Hannes; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Selles bakalaureusetöö käigus valmistati seade, millega on võimalik simuleerida kahesuunalist magnetvälja tugevusega kuni 3 gaussi. Sellega viidi läbi ESTCube-1 testimised Maa pinnal ja kasutatakse hetkel ESTCube-1 duplikaadiga pöörlemisalgoritmide uurimiseks, et saavutada püstitatud missiooni edukas täitmine Maa orbiidil. Ette antud nõuetest lähtuvalt kasutati Helmholtzi mähist, mis tekitab kahe induktiivpooli vahele homogeense magnetvälja. Valmis keriti vajalikud poolid raadiusega 74 cm ja ehitati sobiv raam, mis võimaldab satelliiti testida. Magnetvälja tugevust on võimalik juhtida mähist läbiva voolutugevusega. Kahepolaarse toiteploki puudumise tõttu kasutati sillatud võimendi lahendust kahesuunalise magnetvälja tekitamiseks. Eelnevalt läbi viidud arvutuste põhjal koostati vajalik elektroonika Helmholtzi mähise juhtimiseks. Pinge juhtimine poolidel saavutatakse mikrokontrolleri digitaal-analoogmuundureid kasutades. STM32F4Discovery arendusplaadiga korraldatakse kogu elektroonika juhtimine elektroonika plaadil ja olemasoleva USB andmevahetusliidesega luuakse ühendus kasutajaliidesega. Kasutajaliides võimaldab seadet kalibreerida ja kontrollida magnetvälja tugevust Helmholtzi mähises. Valminud seadme poolt tekitatud magnetvälja sai uuritud magnetomeetriga, mis selle töö juures valmistati. Läbi viidud testimistest saab järeldada, et seadet on võimalik kasutada satelliidi testimiseks Maa pinnal.
Materjalitehnoloogia projekti "Softsens" sensortalla kommunikatsioonimooduli loomine
(Tartu Ülikool, 2014) Grištšenko, Dmitri; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Kantavad andurid on kiiresti arenev turg, mis leiab rakendust nii meditsiinis kui ka spordis. Üks uuematest kantavate andurite rakendusaladest on pedobarograafia ehk labajala rõhujaotuse analüüs, milleks praeguseni kasutatakse peamiselt statsionaarseid seadmeid nagu rõhumatte. Selle tehnoloogia kantavaks tegemine esitab inseneridele uusi väljakutseid, mille lahendamiseks tuleb rakendada viimase aastakümne edusamme mikroelektroonikas. Käesoleva töö eesmärgiks oli Tartu Ülikooli Tehnoloogia Instituudi projekti, labajala rõhumõõtja sensortalla “Softsens”, jaoks disainida ning realiseerida raadioside kommunikatsioonimoodul, mille kaudu edastatakse andurite mõõtmistulemused kasutajaliidesesse. Töö käigus analüüsiti erinevaid raadioside standardeid ja vooluallikate tüüpe. Raadioside standardiks valiti Bluetooth ning vooluallika tüübiks liitiumioonaku. Valitud raadioside standardi jaoks valiti välja kaks Bluetooth LE integraallülituse kiipi ning komplekteeritinendele vastavad sensortalla elektroonikaplaadid. Nende kahe integraallülituse jaoks koodi kirjutamisel selgus, et üks kiipidest on ülejäänud sensortalla elektroonikaga halvasti ühilduv ning sellega tegevus lõpetati. Kasutusele jäänud kiibiga ning vastava elektroonikaplaadiga viidi läbi katseid, mille käigus on loodud ka Android rakenduse logide analüsaator. Katsete tulemustest selgus optimaalne Bluetooth ühenduse konfiguratsioon. Loodi ka ka Android platvormi põhise kasutajaliidese esimene prototüüp, mis kuvab Bluetooth kiibi poolt saadetud pakette tekstilisel ning graafilisel kujul, olles dünaamilise rõhukaardi loomise algusetapiks.
Saatja-vastuvõtja tüüpi Foucault' kardiograafi uue lahendusega vastuvõtuploki ehitamine
(Tartu Ülikool, 2014) Kremm, Jevgeni; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesolev bakalaureusetöö kirjeldab saatja-vastuvõtja tüüpi Foucault’ kardiograafi uue vastuvõtuploki disaini, ehitamist ja katsetamist. Foucault’ kardiograaf on seade mitteinvasiivsete uuringute läbiviimiseks, mis registreerib südame mehaanilise tegevuse parameetreid. Töös käsitletav meetod, Foucault’ kardiograafia (FouKG), tugineb inimkeha kui bioloogilise objekti võimele moduleerida teda läbivat raadiosageduslikku (4 MHz) magnetvälja. Nimetatud seadme idee ja praeguse töö skeemitehnika pärineb Leo-Henn Humalalt. Töö eesmärgiks oli ehitada uus vastuvõtuplokk kardiograafi riistvaralisele süsteemile, mis koosneb saatjaplokist, vastuvõtuplokist ja haldurarvutist. Selleks oli vaja disainida trükkplaat, monteerida sellele nõutud elektroonikakomponendid, luua tarkvara vastuvõtuplokile ja haldurarvutile, ühendada süsteemi osad ühtseks tervikuks ning katsetada kardiograaf. Töö tulemusena valminud vastuvõtja detekteerib ja võimendab saatjast pärinevat ja inimkeha läbinud analoogsignaali, muundab viimase digitaalseks ning saadab selle kaabli vahendusel haldurarvutisse, kus toimub signaali esmane töötlus, graafiline kujutamine ja/või salvestus. Katsetamise tulemusena veenduti, et uue vastuvõtuplokiga komplekteeritud kardiograaf reageerib bioloogilise objekti lähendamisele tema sensorile, milleks on ühe keeruga induktiivpool. See bakalaureusetöö on tagasihoidlik kuid tähtis panus FouKG uurimisse Tartu Ülikoolis.
Lahendused asutustele avatud lähtekoodiga tarkvara näitel
(Tartu Ülikool, 2014) Pantšenko, Dmitri; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Antud diplomitöö eesmärgiks on näidata avatud lähtekoodiga serveripoolse tarkvara alahinnatud potentsiaali ning selle ilmseid eeliseid kommertstarkvara ja -toodete ees. Analüüs on tehtud tüüpilise asutuse IT infrastruktuuri näitel. Diplomitöö raames viidi läbi uurimus eeltoodud väite tõestamiseks. Esmase ülesandena koguti statistikat IT infrastruktuuridest. Andmed pärinevad Eesti Haridussüsteemist ja mitmetest Tallinna gümnaasiumitest. Tulemused on koondatud esimesse peatükki ning näitavad, et avatud lähtekoodiga tarkvara kasutatakse vähesel määral.
Ioonsete tehislihaste demonstratsioonstend
(Tartu Ülikool, 2014) Uudel, Raido; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Töö käigus loodud seadme näol on eeskätt tegu demonstratsioonistendiga, mida saab eksponeerida näiteks muuseumis või messidel, tutvustmaks inimestele, milline tehislihas välja näeb ja kuidas ta töötab. Kuna pehmete ioonsete elektroaktiivsete aktuaatorite arendamine on veel alles varases arendusjärgus, siis loodud seade on hea abivahend, et pakkuda põgusat ülevaadet, et selline materjal üldse olemas on ja mida ta endast kujutab. Antud töö jooksul valmis seade, mis on võimeline täitma kõiki talle esitatud nõudmisi. Seade saadab lüliti vajutuse korral tehislihasele signaali liikumiseks. Seepeale mõõdab seade, kas tehislihas liikus. Liikumise peale suureneb loendur, mis kuvab kogu tehislihase eluea jooksul tehtud liigutuste arvu. Kui tehislihase liikumist ei registreeritud, siis ekraanil teavitatakse, et tehislihas ei liigu enam, mille peale tuleks seda vahetada. Tehislihaste ja IEAP-de tutuvustamisele lisaks on võimalik seadme abil mõõta IEAP-st valmistatud tehislihaste paindumise ulatust ning maksimaalset liigutuste arvu, kuni tehislihas liikumisvõime kaotab. See aparaat on kasulik, et testida erinevaid tehislihaseid ning erinevate juhtsignaalikujude mõju tehislihaste elueale.
Suunitlus riistvaraplatvormi valimiseks sõltuvalt lähteülesandest
(Tartu Ülikool, 2014) Kolsar, Tarmo; Rosin,Margus,juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Tänapäeval turul olevad riistvaraplatvormid on loodud hõivama kindlaid nišivaldkondi ja iga platvorm toetub oma tugevustele jäädes tagaplaanile teistes aspektides. Ei ole ühtegi riistvaralahendust, mis oleks parim igas olukorras ja sellise leidmine ei ole olnud antud töö eesmärgiks. Kui lähteülesande lahendus peab olema madala hinnaga, on soovituslik kasutada 7400 seeria kiibistikku või Atmega AVR arhitektuuri mikroprotsessoreid. Kui eesmärgiks on jõudlus, siis pöörduda FPGA või x86 arhitektuuri poole. Kasutaja piiratud programmeerimisoskuste korral on soovituslik valida endale x86 arhitektuur, sest sellel on suur valik rakendatavaid programmeerimiskeeli, milledega kaasnevad mitmekesised kasutajatoed. Igale ülesandele on olemas talle sobiv riistvaralahendus. Lõputööle tuginedes võib edasi uurida rohkemaid platvorme ja neil sooritada laiemaid teste. Platvormidest võib valida Harvard arhitektuuril loodud Peripheral Interface Controller ja Texas Instruments mikrokontrollerid. Ülesannete poolest võib sooritada vastupidavus teste, kontrollimaks töötamist erinevates olukordades nagu pinge kõikumised, temperatuuri ekstreemsused ja füüsiline tugevus.
Probability distribution function based iris recognition system boosted by the mean rule
(Tartu Ülikool, 2014) Pjatkin, Kert; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
In this thesis the basic concepts of iris recognition and a new algorithm using probability distribution functions were introduced. The first section familiarized the reader with the most important facts needed to be able to grasp the idea behind different iris recognition algorithms. The second part introduced some more or less popular algorithms. Daugman‟s proposed method is the most widely used one nowadays and most of the real-life applications take advantage of it. However, it is computationally rather complex. There is also the conventional principal component analysis (PCA) that creates eigenirises out of the initial database and a method proposed by Anbarjafari et al. that uses HSI colour space and majority voting to make the decision. The third part of the thesis proposed a novel iris recognition algorithm based on the mean rule. The algorithm converts iris images from traditional RGB colour space to HSI and YCbCr and creates probability distribution functions (PDF) from channels H, S, Y, Cb and Cr for both left and right iris. Kullback-Leibler divergence is used as the metric to calculate the difference between the corresponding channels. The recognition process includes calculating KLD values for all the channels for left and right irises (i.e. there are 10 channels) and then using the mean rule to get an average of them. This means that probability of compensating errors made by some channels is quite high. In order to test the algorithm, UPOL database was used. It includes three samples for both left and right iris for 64 people. The results are described in . Even though the algorithm achieved 100% recognition rate for both left and right iris, there are theoretically several ways to enhance the performance even more like using weighted average while calculating the KLD value.
Analysis of variations in orbital parameters of CubeSats
(Tartu Ülikool, 2014) Ploom, Indrek; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesolev töö uurib variatsioone kuupsatelliitide orbitaalparameetrites, et selgitada kuidas orbitaalparameetrid ajas muutuvad, millised omavahelised seosed on parameetrite vahel, kuidas nad mõjutavad satelliidi eluiga ning kuidas erinevad häirivad jõud mõjutavad orbiite. Töö tulemused on suunatud rahvusvahelisele/ülemaailmsele nanosatelliitide arendajate huvigruppidele. Kuupsatelliidi standard on osutunud populaarseks ja huvi järjest kasvab. Missiooni planeerimise ja satelliidi disaini seisukohast on väga oluline teada seda, kuidas satelliidi eluiga on seotud tema massi, suuruse, kuju, orbitaalparameetritega ning kuivõrd suure mõjuga erinevad häirivad jõud orbiidis hälbeid tekitavad. Kuupsatelliitide orbitaalparameetrite käitumist ei ole varem uuritud, küll aga on varasemalt uuritud üksikuid suuremaid satelliite väga täpselt mõõdetud parameetritega. Käesolev töö ei tee ise mõõtmisi vaid kasutab massiliselt ära vähem täpsemaid ja vabalt kättesaadavaid ajaloolisi orbiidi andmeid Two-Line Element (TLE) formaadis, mis oma esialgses lähenduses on mõeldud raadioamatööridele ja hobi-astronoomidele. TLE-s sisalduvate värskete hetke- orbiidiandmete ja erinevates tarkvarades rakendatud liikumismudelitega on võimalik ennustada objekti liikumist ning suunata oma antennid suhtluseks õigeaegselt vajalikus suunas. Töö uurib ka TLE-de sobivust orbitaalkäitumise analüüsiks ja tulemuste kasutatavust tegeliku missiooni planeerimise ja disaini juures. Töö käik on olnud väga huvitav ja kestnud umbes aasta, See on hõlmanud muuhulgas andmete kogumist, töötlust, kvaliteedi hindamist. Tööd (MySQL) andmebaasiga – andmete jaoks sobiliku struktuuri loomist, andmetega täitmist ja sobival kujul andmete esitamist. Andmeanalüüsi, mille osana kasutati ka GNUPlot nimelist tarkvara orbitaalparameetritele graafilise vormi andmiseks.
Digitaalse signaali genereerimine ja mõõtmine mahtuvuslikelt sensoritelt sensortallas
(Tartu Ülikool, 2014) Pärlin, Karel; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesolev bakalaureusetöö kirjeldab koormusjaotuse mõõtmiseks inimese jalatallal erinevate füüsiliste tegevuste korral mõeldud sensortalla andmehõivemooduli ja sensorite elektroonika konstrueerimist. Vajadust alajäsemete koormuse mõõtmise süsteemi järele tunnevad paljud meditsiinierialad, näiteks spordimeditsiin, ortopeedia, taastusravi jms. Töö käigus valmis mõõtesüsteem, mis koosneb kahest sensortallast ja mis pikema ajaperioodi vältel võimaldab mõõta labajala koormusjaotust erinevates tingimustes, kasutajat oluliselt segamata. Kirjeldatud sensortallas on kasutatud 24 mahtuvuslikku sensorit, kusjuures mahtuvusele vastava sagedusega digitaalne signaal genereeritakse sensorite vahetus läheduses, vähendamaks mõõtmise müratundlikkust. Voolutarbe madalal hoidmiseks saavad sensorite signaaligeneraatorid toitepinge mikrokontrollerilt. Mõõtmisi sensoritelt tehakse diskreetimissagedusega 100 Hz. Mõõtetulemused on võimalik salvestada sensortallas paiknevas välkmälus või edastada kommunikatsioonimoodulile juhtmevaba ühendusega välisele seadmele edastamiseks. Mõõtetulemusi on võimalik salvestada kuni 190 minuti jooksul ja sensortalla tööaeg laetud akuga on vähemalt 3 h. Tööaeg varieerub sõltuvalt sellest, kas mõõtetulemused salvestatakse tallas või edastatakse välisele seadmele.
Optiline värvipurkide asendimääraja
(Tartu Ülikool, 2014) Soo, Hanno; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli disainida kasutatav riistvara ning juhttarkvara värvipurkide optilise asendimääramise süsteemile. Süsteem oli mõeldud asendama kasutusel olevat elektrilisel kontaktil põhinevat süsteemi. Esiteks tuli tutvuda manussüsteemide disaini põhimõtete ja digitaalsete arvutisüsteemide kasutamisega tööstuslikus keskkonnas. Saadud teadmisi kasutades, sai koostatud funktsionaalsed ja tehnilised nõuded loodavale süsteemile. Järgmise sammuna sai valitud ja põhjalikult kirjeldatud olulisemad osad kasutusele võetavast riistvarast. Sensoriks sai Omroni optiline kontrastisensor kiire lülitamisaja ning mikrokontrolleriks ATmega328P sobiva hulga sisendite, sisseehitatud EEPROM mälu ning mõistliku hinna tõttu. Lisaks tuli leida lahendused tööstuses kasutatava pinge juhtimiseks väljundis, erineva toitepingega seadmete (sensor ja mikrokontroller) koos kasutamiseks ning efektiivseks suhtluseks kasutajaga. Tarkvara disainimisel tuli erilist tähelepanu pöörata sensorist andmete vastuvõtmisele ja koodi leidmise algoritmile. Koodi tuvastamiseks kõigepealt salvestasime viimased seitse sisendpulssi. Võrreldes nende hälvet etteantud väärtusega saime teha otsuse. Peale koodi leidmist arvutasime väljundpulsi andmiseks täpse ajahetke ning sooritasime väljundi lülituse. Lisaks oli tarvis luua hulk taustaprotsesse seadme efektiivseks tööks, mis võimaldasid põhifunktsiooni vigadeta täitmist. Taustaprotsesside seas kirjeldasime ära ka kasutajaliidese elemendid ning funktsionaalsuse. Lõpetuseks kirjeldasime süsteemi paigaldamise eripärad ning analüüsisime koodi leidmise algoritmi reaalsete näitude põhjal. Sellest saime teha järelduse, et süsteem vastab nõuetele, ning leiab alati koodi üheselt valesignaale andmata. Süsteemi on võimalik edasi arendada lisades teistsuguste tunnustega purkide tuvastamiseks uusi algoritme ning võimaldada nende valimist menüüst. See võimaldaks sama süsteemi kasutada palju rohkemate erinevate toodete asukoha tuvastamiseks.

Browse

Browsing Tehnoloogiainstituut by Issue Date