Student projects

Bakalauruse, magistri ja doktoritööd

Siin on mõned tegemised, mide meie uurimisgrupi juures on võimalik teha. Tegemist pole lõpliku nimekirjaga ning head tegijad on alati oodatud huvitavate ideedega. Kõikidest teemadest on võimalik edasi minna kuni PhD kaitsmiseni. Tegijad, kes teevad oma töö hindele A, saavad ka väärilise töötasu. Huvi korral võta ühendust

Arvutieksperimendid ja materjalide simuleerimine

Arvutieksperimendid ioonjuhtivate polümeeride uurimiseks

Töö eesmärgiks on uurida ioonjuhtivate polümeeride ja polümeersete elektrolüütide omadusi kasutades arvutieksperimenti. Töös saab ja peab kasutama molekulaardünaamika ja lõplike elementide erinevaid mmeetodeid. Konkreetsed ülesanded sõltuvad tudengi huvidest ja oskustes. Töö eeldab huvi materjaliteaduse vastu ning programeerimise oskust ning soovi. Edasine tegevus doktorantuuri raames on ülimalt teretulnud. Vajalik on soov ja huvi õppida/töötada väljaspool Eestit nii lühema kui ka pikema ajaliselt.

Monte Carlo meetodil polümeeri kasvatamise algoritmi paralleliseerimine MPI teegi abil

Töö eesmärgiks on optimeerida paraleellarvutusteks tarkvara, mis võimaldab modifitseeritud Monte Carlo meetodil luua polümeersete materjalide mudeleid edasiseks arvutisimulatsiooniks. Töö käigus tuleb olemasolev algoritmi realisatsioon modifitseerida paraleelarvutuseks MPI teegi abil. Töö eeldab huvi materjaliteaduse vastu ning programeerimise oskust ning soovi. Edasine tegevus doktorantuuri raames on ülimalt teretulnud. Vajalik on soov ja huvi õppida/töötada väljaspool Eestit nii lühema kui ka pikema ajaliselt.

Riistvaraline kiirendi materjaliteaduslikeks arvutusteks

Töö eesmärgiks on luua riistvaraline ja tarkvaraline prototüüp, mis võimaldab PC platformil kiirendada suuremahulisi arvutusülesandeid materjaliteaduslike eesmärkide lahendamiseks. Töö sisaldab mitmeid erinevaid etappe, mille lahendamine oleks töö ülesandeks. Töö eeldab huvi kas materjaliteaduse või info ja kommunikatsioonitehnoloogia arengute vastu ning programeerimise oskust ning soovi. Edasine tegevus doktorantuuri raames on ülimalt teretulnud. Vajalik on soov ja huvi õppida/töötada väljaspool Eestit nii lühema- kui ka pikema-ajaliselt. vt. ka http://ieeexplore.ieee.org/iel5/10083/32316/01508547.pdf?arnumber=1508547 http://www.drugdiscoverynews.com/index.php?newsarticle=371

Aktuaatorid, seadmed ja nende juhtimine

IPMC elektromehhaanilisi omadusi uuriva seadme juhtimine

Töö eesmärgiks on koostada eksperimentaalne seade, mis mõõdab elektroaktiivsete polümeeride elektromehaanilisi omadusi. Materjale kasutatakse kunstlihastena erinevates rakendustes. Töö tulemuseks peab valmima moodul, mis võimaldab seadet juhtuda USB kaudu. vt. ka http://eap.jpl.nasa.gov/ http://www.ims.ut.ee/wiki/index.php/Image:01-06-06IPMCJ6uM66tmine.pdf

IPMC täitureid kasutava autonoomse seadme konstrueerimine

Eesmärgiks on nn kunstlihaeid kasutavate materjalide abil liikuvate autonoomsete seadmete konstrueerimine ning töö kirjeldamine. Valik ideid: "putukas", ratas, minipurilennuk, mikrohumanoid jne jne...

Süsinik-polümeermaterjalidest täiturite juhtimine

Töö eesmärgiks on parametriseerida ning uurida materjaliteadlaste poolt laboris loodud uudsete materjalide elektromehaanilisi omadusi. St. vajalike elektromehaaniliste ja füüsikaliskeemiliste mudelite loomine, nende mudelite kirjeldamine ning eksperimentaalsete tulemuste vastu kinnitamine. Töö sobib (erinevates mahtudes) bakalaureus, magistri ja doktroritöödeks. Vajalik on võõrkeele oskus ning soov ja võimalus töötada aegajalt erinevates laborites välismaa ülikoolides.

IPMC/süsinik polümeer materjalidest energiakogujate uurimine

Töö eesmärgiks on parametriseerida ning uurida materjaliteadlaste poolt laboris loodud uudsete materjalide elektromehaanilisi omadusi eesmärgiga vinkeskkonnas olevate vibratsioonidest saadav energia muundada elektrienergiaks. Töö kujutab endast vajalike elektromehaaniliste ja füüsikaliskeemiliste mudelite loomist, nende mudelite kirjeldamine nin eksperimentaalsete tulemuste vastu kinnitamine. Töö sobib (erinevates mahtudes) bakalaureuse, magistri ja doktroritöödeks. Vajalik on võõrkeele oskus ning soov ja võimalus töötada aegajalt erinevates laborites välismaa ülikoolides.

Musklite Youngi mooduli mõõtja

Töö eesmärgiks on konstrueerida autonoomne kunstlihaste parameteriseerimise seade. Mikromeetrile panna jõuandur külge ja mõõta takistussillaga. Väga mõnus oleks omada seda riista autonoomselt, ilma arvuti ja Labviewta.

Fokuseeritava läätsesüsteemi konstrueerimine ja prototüüpimine

Eesmärgiks on ehitada lihtne prototüüp, mis suudab vedeliku rõhuga manipuleerides muuta pehme läätse fooksukaugust. Aktiivseks elemendiks on süsinik-polümeer materjalist valmistatud täitur ehk nn kunstlihas.

Termotäituri uurimine

PAljudel polümeeridel on 100-200 kraadi vahel nn faasi siire, kus nende ruumala oluliselt muutub, kui neid kuumutada/jahutada. Kattes polümeeri õhukese elektrit juhtiva kihiga, on võimalik on võimlik konstrueerida nn kunstlihas, mis suudaks avada ja sulgeda mikroklappe näiteks microfluidics lab-on-chip seadmetel biomeditsiinilistes uuringutes. Töö eesmärgiks on konstrueerida opimaasle kujuga süsteem, aksutades selleks lõplike elementide meetodite abil sookusjuhtivuse/-mahtuvuse ning -paisumise füüsikalisi mudeleid. Leitud optimaalne konfiguratsiooni saab prototüüpida kasutades CNC tööpinke.

Robootika

Pehmed ja painduvad allveerobotid

Töö eesmärgiks on uurida, vedeliku voolamise iseärasusi painduvate allvee robotite pindadel. Kaladel on küljejoone sees peenikesed kanalid ja nendes karvakesed mis registreerivad rõhu muutusi. Pinnal on teised karvakesed mis registreerivad voolukiiruse mõõtmisi. Kuidas, pole täpselt teada. Selle modelleerimiseks, mis juhtub 0.5mm - 1mm läbimõõduga kanalis tuleb modelleerida väga väikestel reynoldsi arvudel, mis on teaduslikult uudne. Kapillaarsete voolude uurimise kaudu saab teada kuidas kala küljejoon töötab ja selle teadmise põhjal on võimalik välja arendad andureid meie laboris välja töötatud nn kunstlihaste materjalide baasil.

Inimest jälgiv minirobotite farm

Töö eesmärgiks on luua robotite kooslus, mis suudab järgneda ruumis kõndivale inimesele. Selleks tuleb täiustada olemasolevat robotiplatformi lisamooduli(te)ga. Töö nõuab oskusi elektroonikas ja programmeerimises.

Roboti asukoha määramine ruumis kasutades olemas olevaid Wifi access pointe

Töö eesmärgiks on luua seade, mis suudab määra ta oma asukoha kaugust laialdaselt kasutusel olevast Wifi võrguseadmetest nii et olemasoelvaid võrguseadmeid ei modifitseerita. Kauguse abil on võimlik trangulatsiooni abil määrata seadme asukohta ruumis eeldusel et Wifi accesspointide asukoht on teada. Töö käigus on vaja välja töötada andmeside protokolli põhimõtted, koostaa seade ning realiseerida tarkvaraliselt protokoll ning viia läbi reaalsed testid. Töö sobib bakalaureuse, magistri ning doktoritööks, vastavalt milline alamülesanne ära lahendatakse.

Roboti asukoha määramine ruumis kasutades miniradarit

Töö ülesanne on luua miniradari põhimõtel töötav seade mis suudab määrata kindal objekti kaugust ruumis. Töö eesmärk on määrata liikuva roboti asukoht ruumis kasutades triangulatsiooni meetodit.

Objekti tuvastamine miniroboti poolt

Projekti eesmärgiks on leida modifitseerida, tööle rakendada, testida ning dokiumenteerida teek, mille abil on võimalik minirobotil tuvastada kaamera abil ruumis lihtsaid objekte. Võimalik arendsuplatform on ARM/Intel Atom baasil töötav miniarvuti

Õpperobotid

Eesmärgiks on arendada välja meelalahutuslike robootika teemalisi vahendeid lastele nii AHHAA teaduskeskuse kui nn robotiteatri tarbeks. Töö sisaldab sadem kosntrueerimist,ning realiseerimist töötava prototüübi kujul. Konkreetseid ideid on mitmedi, kui uued ideed on ka oodatud.

Partneritega seotud teemad

Militaarsed teemad

Heliluure seadme konstrueerimine

Prjekti eesmärgiks on arednada välja kahirväele vajalik heliluure seadmestiku prototüüp. Töö sisaldab signaalitöötlust, riistvara konstrueerimist ning ehitamist, kasutaja tarkvara arendust ning hulgaliselt katsetust-testimist. Sobib mitmeteks bakalaureuse ja magistritöödeks, sõltuvalt tasemest on ka töö maht erinev.

Õpperelv

Projekti eesmärgiks on välja arendada realistlik õpperelvade komplekt kaitseväele ning paramilitaristidele (nagu kaitseliit jne).Töö sisaldab optilise süsteemi disaini ja realiseerimist, videotöötlust DSP/FPGA platformil, mehaanika, elektroonika ja andmeside riisvara kosntrueerimist, realiseerimist, riistvara programeerimist, kasutajatarkvara arendust ning testimist.Sobib mitmeteks bakalaureuse ja magistritöödeks, sõltuvalt tasemest on ka töö maht erinev.

Robotmannekeen rõivatööstusele

Projekti eesmärgiks on arendada välja inimkeha kujuline mannekeen rõivatööstusele kiirendamaks ning parendamaks disainerrõivaste väljatöötamist. Prijektis on vaja konstrueerida mehaanika sõlmed, realiseerida elektroonika juhtsõlmed, modeleerida ning luua algoritmid mannekeeni välispinna juhtimiseks ning arendada välja süsteemi kontroll tarkvara. Samuti on vaja arendada välja kasutajatarkvara. Projekti käigus tuleb koostööd teha mitemete põnevate inimestega, kes on aktiivsed moe- ja rõivatööstuse vallas. Sobib mitmeteks bakalaureuse ja magistritöödeks, sõltuvalt tasemest on ka töö maht erinev.

Interspectrum

Interspectrum arendab ja toodab suhteliselt unikaalseid mobiilseid infrapuna piirkonnas töötavaid interferomeetereid välilaboritele (näiteks toll) Arendatavad sõlmed lähevad kasutusse reaalsetes väikeseeria toodetes.

• Kiire universaalse andmehõive süsteemi välja töötamisel ja täiendamisel. Interspectrum on välja töötanud andmehõive plaadi kiire (2.5 MHz) 24-bitise ana-digi muundi baasil (AD7760). Süsteem tuleb arendada FPGA või ARM protsessori optimaalseks kasutamiseks nii, et see süsteem võimaldaks maksimaalselt ära kasutada kõiki tema võimalusi. Sobib balakaureuse ja magistritöödeks.
• Voice coil type mootori kasutamine ja juhtimine digitaalne juhtmine. Eesmärgiks mootori juures on võimalikult stabiilse kiiruse saamine. Seda ka erinevate kiiruste ja vibrode puhul. Sobib balakaureuse ja magistritöödeks.
• Tarkvara mooduli välja töötamine Interspec softi juurde, mis võimaldaks teha kineetikat - s.t. jälgida

IR spektrite käitumist ajas ja esitada seda 3D kujul.Sobib balakaureuse ja magistritöödeks.

Õppetööga seotud

Sensori-anduri töö uurimine ja juhendmaterjali koostamine

Töö eesmärgiks on eksperimentaalselt parametriseerida robootikas/automaatikas kasutatav sensor/täitur ning tulemuse põhjal koostada protokoll ja metoodika selle kasutamiseks.

FPGA moodul mikroprotsessorite ainesse

Õppeaine mikroprotsessorid käigus antakse ülevaade FPGA kontrollerite tööst. On koostatud ka esialgne versioon õppematerjalidest ning praktikumi ülesanded. Vajalik on olemasolevad materjalid süstematiseerida, kogutud videomaterjalist koostada videoloengud ning dokumenteerida kogu tegevus nii et see on kasutatav õppeülesande täitjal.

Atmega moodul mikroprotsessorite ainesse

Õppeaine mikroprotsessorid käigus antakse ülevaade Atmega kontrollerite tööst. On koostatud ka esialgne versioon praktikumi ülesannetest. Vajalik on olemasolevad materjalid süstematiseerida ning dokumenteerida kogu tegevus nii et see on kasutatav õppeülesande täitjal.

Astronoomia õppevahendid

Eesmärgiks on realieerida interaktiivsed astronoomia õpetamiseks vajalikud seadmete prototüübid Tartu Tähetornile. Töö sisaldab mehhaanika ning elekroonika alaseid tegevusi.

Lihtsalt hulle ideid

Glyder ehk purilennuk

Juba mõnda aega ei korraldata kestvuslennu võistlusi purilennukitele, sest ajad olid suuremad kui 24h ja pilootidele muutus see eluohtlikuks. Seega on põhimõtteliselt võimlik ehitada purilennukile autopiloot, mis suudab õhus püsida päevi. Selleks on vaja:

• Leida üles objektid, mida purilennudnuses kasutatakse tõsuvate õhuvoolude indikaatorina

1. kasutades videoanalüüsi realiseerida tarkvara, mis suudab leida maapealseid objekte: jõed, rannikud, mäenõlvad.
2. kasutades videoanalüüsi realiseerida tarkvara, mis suudab leida taevased objekte: pilved, päike.

• Töötada välja ja realiseerida tarkvaraliselt algoritmid, mis suudavad kasutades juba teadaolevaid seoseid, aga kindlasti ka iseõppimist, selleks et leida parim trajektoor

1. Täiustada olemasolevaid IMU (Inertial Module Unit) selleks, et leida arvutada lennuki reaaalne trajektoor atmosfääri suhtes.
2. Kasutades olemasolevaid andureid luua ja realiseerida algoritmid, mis suudavad leida lennuki reaalse trajektoori maa suhtes.
3. Luua ja realiseerida algoritmid, mis suudavad tagada lennuki liikumise punktist A punkti B teatava tõenäosuse ja täpsusega.

Üldine info bakalaureuse ja magistritöö tegijatele

1. Teil on kaks juhendajat. Eeldame et te vähemalt 1 kord nädalas vähemalt ühe juhendajaga kontakti võtate ja arutate läbi oma töö mured ja tegemised.
2. Töö esimene versioon peab olema esitatud hiljemalt 1. mai. Hilinemiseks sobivad ainult dokumentaalselt tõestatavad meditsiinilised põhjused. Esimene version peab sisaldama:
   1. Sissejuhatus, mis räägib miks projekti tulemus on vajalik ja mis teised selles valdkonnas maailmas teinud on.
   2. Projekti teoreetilised/matemaatilised//mudel alused lahti kirjutatuna.
   3. Tehtud tegevuse detailne kirjeldus (detaile pole kunagi liiga palju, delete on lihtsaim funktsioon, mida juhendaja teie kirjaliku töö ümber kirjutamisel :) teha saab)
   4. Töö tulemused, st kas mõõtmistulemused või seadme töötav! prototüübi tehnline kirjeldus ja seade ise.
   5. Hinnang oma tööle, st töö tulemuste edasise arengu analüüs, tulemuste analüüs ja töö tulemuse kvaliteedile oma hinnang.