Arvutitehnika bakalaureusetööd - Bachelor's theses
Selle kollektsiooni püsiv URIhttps://hdl.handle.net/10062/42115
Sirvi
Viimati lisatud
Kirje Punktipilve filtreerimine kaamerapõhise inimtuvastuse abil(Tartu Ülikool, 2024) Rahuoja, Martin; Avarmaa, Rando; Kivastik, Joosep; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutRoboti ümbruses olevad dünaamilised objektid, milleks on metsaroboti konteksis enamasti inimesed, võivad häirida lidaripõhiseid kaardistamis- ja teekonnaplaneerimisalgoritme. Inimestele vastavate punktipilve punktide eraldamiseks pakutakse selles bakalaureusetöös välja meetod, mis leiab kaamerapildilt eeltreenitud YOLOv8 inimtuvastusalgoritmi abil inimeste piirkastid ning eraldab kastide sihile jäävad punktid ülejäänud punktipilvest. Töö käigus arendati välja ROS-i kimp, milles ühes sõlmes viiakse paralleelselt läbi inimtuvastust ja teises filtreerimist. Arendatud kimp viib keskklassi sülearvutil filtreerimist läbi 18,8 iteratsiooni sekundis, mis on piisavalt kiire jooksutamaks SLAM-i ja teisi kaardistamisalgoritme.Kirje Toitepinge ja tarbevoolu monitoorimine ning toitehalduse püsivara loomine õpperobotil Robotont(Tartu Ülikool, 2024) Valge, Robert; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutRoboteid kasutatakse igapäevaelus üha rohkem. Seetõttu on vaja välja õpetada ka insenere, kes oskavad neid luua, arendada ja parandada. Tartu Ülikoolis kasutatakse selliste inseneride koolitamiseks õpperobotit Robotont. Käesoleva töö eesmärk on luua antud platvormi kasutajale informatiivsed ja automaatsed pinge ning voolu monitoorimissüsteemid, täiendades ja testides toitesüsteemi elektroonikalahendust ning arendades välja toitehalduskontrollerile sobiliku püsivara. Töö käigus loodi vastavad elektroonikalahenduse disainid, toitehalduskontrolleri püsivara ning põhiprotsessori püsivara teostamaks I2C suhtlust. Samuti implementeeriti ROS-il põhineva draiveri pistikprogramm roboti pardaarvutis andmete vastuvõtmiseks ja kasutajale edastamiseks. Töö tulemusena on kasutajal pidev ülevaade nii toiteallika olekust kui ka tarbevooludest. Lisaks suurenenud kasutajamugavusele annab lahendus võimaluse koguda järgmisteks edasiarendusteks statistikat ja roboti energiatarbimismustreid, et muuta seeläbi platvormi energiatõhusamaks.Kirje Õpperoboti Robotont püsivara arhitektuuri uuendamine(Tartu Ülikool, 2024) Tšigrinski, Leonid; Vunder, Veiko; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutTehnoloogia edenedes muutuvad robootikaga seotud valdkondade kvalifitseeritud töötajad üha nõudlikumaks. Selleks, et valmistada ette tulevasi spetsialiste selles valdkonnas, on Tartu Ülikool loonud haridusroboti – Robotont. Varem oli Robotont kasutusel kõrgtasemel programmeerimise õpetamiseks ning roboti püsivara pakkus vaid baasfunktsionaalsust. Selle töö eesmärk on seda muuta. Töö käigus töötati välja uus püsivara arhitektuur, viidi olemasolev kood vastavusse uue arhitektuuriga ning lisati juhendeid, mis aitavad säilitada püsivara kvaliteeti. Töö tulemusena on tulevikus Robotondi püsivarasse uue funktsioonaalsuse lisamine lihtsam ning õppuritele on loodud näitematerjal madalatasemelise programmeerimise tööstuspraktikate omandamiseks.Kirje Avatud robotplatvormi Robotont 3 kasutajaliidese väljatöötamine(Tartu Ülikool, 2024) Sakk, Andres; Vunder, Veiko; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutTartu Ülikooli tehnoloogiainstituudis arendatakse haridusrobootika platvormi Robotont. Robotondi uusim versioon, Robotont 3 hõlmab endas uut trükkplaati, millel on ekraan ja koodernupp kasutajaliidese realiseerimiseks, kuid vastav püsivara oli puudu. Käesoleva töö eesmärk oli lisada roboti püsivarasse kasutajaliidese moodul, mis võimaldaks juhtida roboti tööd ja roboti pardaarvutile käske saata. Töö käigus uuriti erinevat tüüpi kasutajaliideseid, et järgida kasutajaliideste häid tavasid. Töö tulemusena valmis modulaarse struktuuriga kasutajaliides, mis kasutab mikrokontrolleri töökoormuse vähendamiseks otsemälupöördumise kontrollerit. Edasiste arendustööde käigus on võimalik luua liidestus kasutajaliidese ja roboti pardaarvutis töötava tarkvara ROS vahel.Kirje Rhea: An open-source table tennis ball launcher robot for multiball training(Tartu Ülikool, 2024) Peedimaa, Märten Josh; Mõtshärg, Eva; Pihlap, Meelis; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutMultiball training is a commonly used technique by table tennis athletes to enhance their skill and performance. Existing commercial robot solutions for this purpose are closed source, making repairs and modifications challenging. Whilst non-commercial solutions do exist, they are limited in capability, and none are specifically made with multiball training and replicability in mind. This thesis documents the development of an open-source table tennis ball launcher robot named Rhea for the use of multiball training. The work analyses the robot’s accuracy compared to a commercial robot. The work shows, that Rhea is suitable for multiball training and is comparable to a commercial solution.Kirje ROS2 draiver õpperobotile Robotont(Tartu Ülikool, 2024) Paap, Sven-Ervin; Vunder, Veiko; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutTartu Ülikooli tehnoloogiainstituudis on olemas ROS1 toega mobiilne haridusrobootikaplatvorm Robotont. Robotil puudus ROS2 draiver, mistõttu ei olnud see funktsionaalsuselt päevakajaline ROS2-ga töötamisel nii teadus- kui õppetöö eesmärkidel. Antud töö eesmärgiks oli uuendada Robotont draiverit ROS2 versioonile ning kaasajastamise käigus parendada pistikprogrammide integreerimist, verifitseerida draiveri arhitektuur ja avaldada draiver pakihaldusüsteemis. Töö tulemusena loodi uus draiver ROS2 versioonile, mille arhitektuur verifitseeriti teiste robootikaplatvormide draiverite näidetel. Lisati võimalus käivitada pistikprogramme vastavalt parameetritele ja avaldati draiver ROS indexi abil pakihaldusüsteemidesse.Kirje Visualizing the actual job resource consumption in HPC clusters(Tartu Ülikool, 2024) Naumov, Nikita; Kuusemets, Sander; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutThis thesis researches possibilities for creating tools, which provide users of HPC clusters with a way to discover actual resource consumption of jobs running on clusters. Elastic Stack family of software is one way of creating such tools. It provides extensibility, integration among packages of different functionality and a way to visualize data. Elastic software packages were successfully used to develop a tool for collecting and visualizing data on job resource consumption in HPC cluster utilizing Slurm job scheduler.Kirje Machine Learning Framework for Classification of Potential Hereditary Cancers(Tartu Ülikool, 2024) Marandi, Markus; Pata, Villem; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutThis thesis investigates a machine learning model that classifies potential pathological genetic variants from targeted hereditary data. Due to the vast amounts of data generated in clinical genetics, rapid and precise screening is essential for diagnostics, which can be facilitated by machine learning. The study utilises a dataset from Tartu University Hospital containing genetic variants of 7,498 individuals, including 2,449 investigated due to breast cancer. All genetic variants were reannotated using the Variant Effect Predictor (VEP) database version 111 with allele frequency and pathogenicity scores. For training the XGBoost-based model, fields such as ’IMPACT’ (predicted impact of a genetic variant), ’QUAL’ (quality score of the variant call), ’DP’ (read depth at the position), ’QD’ (quality score normalised by depth), and ’MAX AF’ (maximum allele frequency in populations) were chosen, focusing on those critical for clinical evaluation practice. The study highlights a significant bottleneck in researching rare diseases, characterised by a scarcity of pathogenic genetic variants (signal) compared to common genetic variants (noise). Although the model achieved a moderate overall accuracy of 0.999, it exhibited a high precision of 0.834 but a low sensitivity of 0.401 due to the low signal-to-noise ratio. The practical output of the model is its utility in automatically filtering out negative cases and highlighting potential positive variants for further analysis. The precision-recall curve provides a more objective depiction of the model’s performance than the ROC due to the low signal. While the model significantly reduced the number of rows required for clinical consultation by 99.96%, its ability to detect true positive cases was limited. The anonymous genetic variant dataset created during this research is an independent study object, enabling the improvement of diagnostics with machine learning models. Future enhancements to this model may include integrating clinical data, additional pathogenicity scores, or linking with other databases.Kirje Valguslahenduse tarkvara väljatöötamine õpperobotile Robotont(Tartu Ülikool, 2024) Köidam, Raimo; Vunder, Veiko; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutRobotont on avatud tarkvara ja avatud riistvaraga omniliikuv õpperobot. Robotondist on välja töötatud 3. generatsioon. Sellele on lisatud valguslahendus, milleks on 60 adresseeritavat RGB LED-valgustit. Bakalaureusetöö eesmärgiks on luua Robotondi valguslahenduse juhtimiseks tarkvara. Töö käigus lisati valguslahenduse juhtimiseks vajalik funktsionaalsus robotondi püsivarasse, täiendati Robotondi pardaarvuti ROS2 draiverit valgustuse pistikprogrammiga ja loodi ROS2 kimp valgustite demonstreerimiseks. Püsivarasse loodi ka erinevaid valgustuse režiime, mis on Robotondi draiveri vahendusel ROS-i sõnumite kaudu juhitavad. Valgustite juhtimiseks loodi püsivarasse valgustite üksikute valgustite ja valgustite segmentide juhtimise käsud ning valgustuse režiimi muutmise käsk ning nende töötlus. Töö käigus täiendati ka Robotondi spetsiifilisi sõnumeid sisaldavat ROS2 kimpu, kus täiendati olemasolevaid ROS-i sõnumeid üksikute valgustite ja segmentide juhtimiseks ning lisati uus režiimi muutmise sõnum.Kirje Peltier’ elemendi juhtimine alalisvoolumootori draiveriga(Tartu Ülikool, 2024) Kõomägi, Kaarel; Punning, Andrus; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutKäesolevas töös uurime kahte probleemi: 1. Kas ja kui võimast Peltier’ elementi saab juhtida ST alalisvoolumootori draiveritega. Kahtlust äratab asjaolu, et need mikroskeemid on väga väikeses korpuses – SO-16 ja PowerSSO-36. Näitame, et saab juhtida vastavalt kuni 60W ja kuni 200W Peltier’ elemente. 2. Kas on võimalik korraldada soojusülekanne tasapinnalise Peltier’ elemendi ja silindrikujulise objekti vahel kasutades äärmiselt õhukest ülihea soojusjuhtivusega materjali. Katsed näitavad, et hoolimata soojusjuhtivusest on reaalne soojusülekanne ikkagi nigel.Kirje Käe mehaanika disain sotsiaalsele humanoidrobotile SemuBot(Tartu Ülikool, 2024) Kask, Kristjan Madis; Kruusamäe, Karl; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutSotsiaalseid humanoidroboteid kasutatakse lisaks teistele kasutusvaldkondadele ka laste neurorehabilitatsioonis. Tudengiprojekt SemuBot on loodud olema avatud lähtekoodiga sotsiaalne humanoidrobot, mida saaks samuti kasutada laste neurorehabilitatsioonis. Käesolev töö on aluseks SemuBoti esimese iteratsiooni tekkimisele. Lõputöös disainiti robotile kaks kätt õlast randmeni ning reaalselt toodeti humanoidi parem käsi. Valminud lahendus suudab jäljendada inimese käe liikumist viie liikumisvabadusega ning sooritada kätlemise ning plaksutamise asendeid. Disain vajab veel parandamist, et liikumised oleks sujuvamad, kuid tööle esitatud nõuded said täidetud.Kirje Battle for Success – hübriid-ajaveetmise ja strateegia mobiilimäng(Tartu Ülikool, 2024) Karsna, Kert; Nael, Daniel; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutLõputöö kirjeldab hübriid-ajaveetmise ja strateegia mobiilimängu “Battle for Success” disaini ja loomist. Töös antakse ülevaade mobiilimängude ajaloost ja statistikast ning kirjeldatakse teemakohaseid mobiilimängude žanre. Teine osa tööst keskendub mängu implementatsiooni ning programmeerimismustrite rakendamise kirjeldamisele. Lisaks antakse ülevaade mängu testimisest ning tulemustest. Tagasiside põhjal tehti parandusi ning toodi välja ka mängu potentsiaalsed edasiarendused ja tulevikuplaanid.Kirje E-paberil korduvkasutatava #(hashtag) sildi loomine(Tartu Ülikool, 2024) Jaemaa, Joel; Aabloo, Alvo; Kukk, Mariana; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutTartu Ülikooli majandusteaduskonna ja tehnoloogiainstituudi turundusmeeskonnad kasutavad sündmustel ja turundusfotodel plastikust hashtag (teemaviide, märgisega ’#’) silte, mille teksti ei saa muuta ning mis muutuvad jäätmeteks, kui teemaviide pole enam aktuaalne ja silti jääb kasutuseta. Käesoleva bakalaureuse lõputöö eesmärgiks oli luua täielikult toimiv prototüüp e-paber ekraanidega korduvkasutatavast, ümberseadistatavast teemaviite sildist, mille teksti saaks muuta ning mis oleks oma olemuselt sarnane praegu kastutatavate lihtsa disainiga siltidega. Lisaks leida, kui mitu plastikust silti peaks elektrooniline silt asendama, et süsiniku jalajälg tasa teenida.Kirje LoRa’l põhinev kaugjuhtimis- ja kontrollisüsteem taimekasvatuses(Tartu Ülikool, 2024) Jaaniste, Marcus-Oliver; Kalde, Jaanus; Kasemägi, Heiki; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutEfektiivse tootmise saavutamiseks kasutatakse aina rohkem automatsioonisüsteeme tootmisprotsesside jälgimiseks või nende automatiseerimiseks. Põllumajandussektoris tegutsevatele väiketootjatele on olemasolevad lahendused puudulikud või puuduvad täielikult. Töö käsitleb nende lahenduste uurimist, puudujääkide väljatoomise ja lahendamisega ning kasutajanõudeid rahuldava süsteemi arenduse ning realiseerimisega. Töö tulemusena ehitati valmis laiendusvõimeline süsteem, mis pakub taimekasvatuse automatsioonilahendust väiketootjatele. Lahendus koosneb keskserverist ja kontrollerist. Keskserver on võimeline koguma andmeid mitmelt kasvualalt ning pakub kasutajale andmete kuvamiseks ning kastmise seadistamiseks tarkvaraliidest. Kasvualadel paiknev kontrollerseade võimaldab taimekasvatajatel automatiseerida taimede kastmist kasvualalt kogutud andmete põhjal. Kontrollerseade on sõltumatu olemasolevast sidevõimekusest või vooluvõrgust. Seade saab toidet akudelt, mida laetakse päikesepaneelidega. Kommunikatsiooniks kasutatakse LoRa-modulatsiooniga raadiotransiiverit.Kirje USB-C laadimisvõimekusega akuhaldussüsteemi loomine Krattworks ISR Ghost Dragon 1.6 mehitamata õhusõiduki jaoks(Tartu Ülikool, 2024) Helekivi, Knuth; Kalde, Jaanus; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutKrattworksi drooniplatvorm ISR 1.6 uue akuhaldussüsteemi elektroonika loomisel arendatatakse ja prototüübitakse trükkplaat, mis võimaldab drooni aku laadimist, kasutades enamlevinud USB-C PD protokolle. Bakalauresetöö eesmärgiks on luua toodetav akuhaldussüsteemi PCB. Valmis lahendust hakkab kasutama Krattworksi ISR Ghost Dragon 1.6, tulevikus ka selle järgmised iteratsioonid. Akuhaldussüsteemi ülesanneteks, lisaks aku laadimisele, on ka aku elementide tasakaalustamine, aku laadimise kiiruse indikeerimine ning aku laetuse kuvamine, kasutades LED tulesid.Kirje Development of a Prototype Flight Computer for KuupKulgur(Tartu Ülikool, 2024) Eksi, Artur; Dengel, Ric; Tepandi, Tarvi; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutWith mankind’s recent resurgence in interest in the Moon, a number of lunar rovers are set to be deployed, among these are a number of student rovers. In this light, Tartu Observatory is developing a microrover of its own, KuupKulgur. In this body of work, a prototype on-board flight computer is developed for the lunar rover KuupKulgur. This involved the selection of a radiation-hardened microprocessor, the creation of a development board, and the development of firmware and interface testing tools. Additionally, tests were performed on the interfaces.Kirje Avatud lähtekoodiga Trapjaw platvormi prototüüp mikroskoobi katteklaaside valmistamiseks üksikmolekul fluorestsents mikroskoopia jaoks(Tartu Ülikool, 2024) Aljand Argo; Laasfeld, Tõnis, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutBakalaurusetöö eesmärgiks on luua kvaliteetne kuid lihtsalt ehitatav, kasutatav ja odav robootikasüsteem ning vastav prototüüp katteklaaside pesemiseks, mis muudaks tootmisprotsessi lihtsamaks, standardiseeritumaks ja skaleeritavamaks. Prototüübi loomisel rakendatud avatud riistvara põhimõte võimaldab ka teistel laboritel sama süsteemi ehitada ja rakendada. Täieliku sisepeegelduse fluorestsentsmikroskoopia on populaarsust kogunud tänu võimekusele teostada üksikmolekuli tundlikusega mõõtmisi, võimaldades uurida proovi populatsiooni üksikmolekuli tasemel, samas kui paljude klassikaliste analüütilise keemia meetodite mõõtmispiir algab miljonite või triljonite molekulide juures. Antud metoodikal on aga erilised nõuded elektroonika, optika, mehaanika ning ka proovi omaduste osas. Üks nõue proovile on segavate faktorite, näiteks mittespetsiifilise sidumise ja autofluorestsentsi madal tase. Viimast on võimalik saavutada pegüleeritud katteklaasidega, kuid kommertsiaalselt kättesaadav katteklaasid ei ole sobiva kvaliteediga ehk neid on vajalik toota kohapeal. TIRF mikroskoopia populaarsuse kasvuga ning katteklaaside tootmise keerukuse tõttu on tootmisprotsess muutunud pudelikaelaks, mida võiks lahendada odava ning lihstasti konstrueeritava vabavaralise katteklaase peseva robootikasüsteemiga.. Valiminud Trapjaw robootikasüsteemi prototüüpi on võimalik konstrueerida ka sügavama robootikataustata. Kasutusel on lihtsasti kättesaadavad elektroonikakomponendid nagu üldtuntud arendusplaat Arduino UNO. Samuti on enamus mehaanilistest komponentidest 3D prinditavad või kättesaadavad üldehituskauplustest. Töö käigus disainitav robootikasüsteem aitaks automatiseerida ning standardiseerida TIRF mikroskoopia katteklaaside tootmise protsessi.Kirje Development of a continuous teleoperation system for urban road vehicle(Tartu Ülikool, 2023) Veeväli, Erki; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutTeleoperation is a remote control technology that also provides situational awareness to the remote operator via camera feeds and other data. In the context of road vehicles, teleoperation is needed for testing the self-driving abilities as well as assisting the vehicle or implementing a fully teleoperated solution on a similar platform. At the University of Tartu, a self-driving vehicle is being developed at Autonomous Driving Lab (ADL), which currently lacks a suitable teleoperation solution. The goal of this thesis is to develop a prototype teleoperation solution, which could be later used on the actual self-driving vehicle. During the process multiple software solutions are compared, taking into account previous teleoperation test results from ADL as well. The result is a teleoperation prototype that uses RTCBot, which is a Python library for teleoperation. Finally the prototype is tested on the Robotont platformKirje Viljakuivati automatiseerimine ja kaugjuhitavaks muutmine(Tartu Ülikool, 2023) chults-Kopp, Urmo; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutViljakuivati on vajalik vilja ettevalmistamisel müügiks ja säilitamiseks. Viljakuivati kasutamist mugavdab selle erinevate tööprotsesside automatiseerimine. Käesoleva bakalaureuse lõputöö eesmärgiks oli kaughaldussüsteemi väljatöötamine. Lõputöö tulemusena valmis modulaarne süsteem, mille abil on võimalik mobiilselt jälgida andurite väljundeid ja kontrollida mootoreid.Kirje Autonoomse laadimislahenduse väljatöötamine õpperobotile Robotont(Tartu Ülikool, 2023) Rooden, Priit; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. TehnoloogiainstituutRobotplatvormi Robotont uue generatsiooni loomisel, koostataks uus 3D prinditud kere, vahetatakse senine toiteallikas liitiumpolümeeraku tööriistatootja Makita standardse 18V liitiumioonaku vastu. Bakalaureuse töö eesmärgiks on luua autonoomne laadimissüsteem uuele Robotont generatsioonile. Töö käigus luuakse mehhaaniline disain laadimisjaamale roboti dokkimiseks laadimisjaamaga, roboti poolne vastus laadimisjaamale, elektroonika kontroll juhtarvuti toite ümberlülitamiseks laadimise ajaks.