Działalność naukowo-badawcza Zakładu TKUT

Zakres prac badawczych Zakładu Systemów Informatycznych i Mechatronicznych w Transporcie obejmuje następujące zagadnienia: Dynamika, Konstrukcja, Badania symulacyjne układów APM i ATS (Automated People Movers iAutomated Transit Systems), Transport osób niepełnosprawnych, Ergonomia, Zeroemisyjne środki transportu oraz ECO-Mobilność (egzoszkielety i środki kliniczne przywracające mobilność po urazach wypadkowych - stabilizatory i protezy).

Podstawowe bieżące kierunki prac naukowo-badawczych w ramach zakresu określonego powyżej to: Systemy ATS, APM (Automated Transit Systems, Automated People Movers), dynamika pojazdów, środki i systemy transport osób niepełnosprawnych, środki mobilności i środki kliniczne przywracanie mobilności, ergonomia środków transportu, pojazdy ekologiczne, pojazdy inteligentne, zastosowanie technik CAx w projektowaniu i badaniach symulacyjnych, inteligentne interfejsy człowiek (operator) maszyna. Efektem tych prac są:

  • W ramach pierwszej grupy zagadnień opracowano między innymi polski system PRT (Personal Rapid Transit).
  • W ramach nowej generacji pojazdów ekologicznych opracowano pojazd z napędem elektrycznym przystosowany do przewozu osób niepełnosprawnych.
  • W ramach tematyki dotyczącej transportu osób niepełnosprawnych opracowano między innymi innowacyjne wózki inwalidzkie o napędzie elektrycznym oraz wózki inwalidzkie o napędzie dźwigniowym. Zbudowana symulator nauki jazdy na wózku dźwigniowym oraz system do analizy wydatku mięśniowego człowieka (w oparciu o najnowsza aparaturę między innymi EMG).
  • Inteligentne interfejsy to między innymi interfejs człowiek (osoba niepełnosprawna) - układ kierowniczy pojazdu z wykorzystaniem techniki „drive by wire”.
  • W zakresie mobilności osobistej i ortopedii klinicznej opracowano nowoczesne inteligentne stabilizatory ortopedyczne oraz nowego typu protezy stawu biodrowego.

W Zakładzie dużą uwagę przykłada się do integracji w ramach projektów badawczych różnych międzywydziałowych zespołów badawczych. Przykładowo projekt ECO-Mobilność skupia zespoły badawcze z 4 wydziałów Politechniki Warszawskiej oraz 3 Instytutów Badawczych spoza PW, a projekt NCBiR realizowany jest z Wydziałem Mechatroniki. Wybrane projekty prowadzone przez Zakład to:

  • Projekt ECO-Mobilność,Nr WND-POIG.01.03.01-14-154/09 Realizowany w ramach Programu Operacyjnego  Innowacyjna Gospodarka, lata 2007-2013, Priorytet 1 – Badania i rozwój nowoczesnych technologii, Działanie 1.3 Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe Poddziałanie 1.3.1 Projekty rozwojowe Projekt współfinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Budżet projektu – 27 896 000,00 zł. Okres realizacji: 1.10.2009 – 30.04.2015.
  • Projekt „Dźwigniowe wózki inwalidzkie dla osób niepełnosprawnych” realizowany przez konsorcjum Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej z firmą GTM-Mobil Marek Technology Walisiewicz Spółka Jawna od 01.09.2014 r. do 30.11.2016 r. Dofinansowanie: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach konkursu Innotech III ścieżka In-Tech.
  • Prace statutoweZakładu nt „Wybrane problemy dynamiki układu pojazd-tor/droga/-człowiek-otoczenie. Zagrożenia ekologiczne powodowane przez środki transportu. Zagadnienia biomechaniczne w leczeniu urazów powypadkowych. Transport osób niepełnosprawnych. Nowe systemy transportowe PRT. Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, sprawozdania za lata 2003-2007.
  • Projekt badawczo-rozwojowy przyznany decyzją MNiSzW 0338/R/T02/2008/04 – obecnie w Narodowym Centrum Badań i Rozwoju nt.: Modelowanie i analiza kinematyczna, dynamiczna, termiczna i magnetyczna oraz konstrukcja, budowa i badania eksperymentalne prototypów zespołów stabilizatorów stawów łokciowego, kolanowego i skokowego, wyposażonych w inteligentne tłumiki i amortyzatory magnetoreologiczne.

Plany projektowe i badawcze w najbliższym okresie obejmują:

  • organizację projektu Inkubator nowych technologii transportowych, miejsce wdrożenia: miasto Rzeszów, udział zespołów z 5 uczelni polskich , 3 zagranicznych, Polskiej Akademii Nauk, Chińskiej Akademii Nauk, oraz polskich, chińskich i zachodnich firm komercyjnych. Miejsce dyskusji nad powołaniem międzynarodowego konsorcjum: Zamknięta konferencja ECO-Mobilność, Krasiczyn 2013 pod patronatem Wicepremiera i Ministra Gospodarki, Rektora PW, Polskiej Akademii Nauk, oraz prezydenta Miasta Rzeszowa,
  • aplikacje o międzynarodowe grant badawcze oraz środki na wdrożenie w ramach różnych programów w tym aplikacje bezpośrednio do Komisji Europejskiej,
  • prace nad długoletnimi umowami o współprace badawczą między Wydziałem Transportu PW a innymi uczelniami. Szczególną rolę ma tu współpraca z uczelniami i ośrodkami badawczymi chińskimi. Współpraca taka została faktycznie już nawiązana w oparciu o Polsko-Chińskie Centrum Dialogu Inżynierów i Uczonych w PW przez Prof.dr hab.inż.Władysława Włosińskiego). Zakład ściśle współpracuje w realizacji swoich prac z Chińska Akademią Nauk (w ramach Centrum Dialogu Inżynierów i Naukowców Polskiej Akademii Nauk), ATRA Industry Group.

Plany w doskonaleniu i awansie kadry naukowej Zakładu na najbliższy okres to: monografia zbiorowa, dwie monografie profesorskie, obrony dwóch doktoratów.

Poniżej załączono spis najważniejszych osiagnieć Zakładu przygotowany do 2014 roku.

  • Transport typu PRT

    Personal Rapid Transit (PRT) to inteligentny system transportowy, który może stać się alternatywnym i uzupełniającym rozwiązaniem w stosunku do systemów już eksploatowanych w aglomeracjach miejskich (np. metro, tramwaj, autobus). Podstawą systemu są inteligentne pojazdy (prowadzone automatycznie bez operatora), przystosowane do przewozu 4-5 osób. Pojazd porusza się po lekkiej infrastrukturze, od stacji początkowej do stacji docelowej, bez przystanków pośrednich, tzw. transport "point to point". System nie wydziela żadnych toksyn do atmosfery (cecha - emission free).

  • Transport osób niepełnosprawnych ruchowo

    Współczesne systemy transportu powinny być tworzone z uwzględnieniem specyficznych potrzeb osób niepełnosprawnych. W ich założeniach bierze się po uwagę specjalne ułatwienia dla osób z dysfunkcją narządów ruchu. Dla tych osób szczególnie istotnymi elementami systemu transportu są: architektura, odpowiednio przystosowane środki komunikacji publicznej oraz środki transportu indywidualnego. Wózek inwalidzki o specjalnych możliwościach z punktu widzenia systemów transportu jest jego ważnym uzupełnieniem.

  • Przywracanie mobilności i konstrukcje dla medycyny

    Coraz częściej komputerowe systemy wspomagające projektowane pojazdów są wykorzystywane do analiz nowych koncepcji konstrukcji wspomagających leczenie urazów powstałych na skutek wypadków komunikacyjnych. Problem leczenia urazów narządów ruchu powstających za ich przyczyną stanowi podstawę do poszukiwania nowych metod leczenia. W Zakładzie TKUT i we współpracy z Akademią Medyczną w Warszawie realizowane są prace dotyczące konstrukcji wspomagających leczenie złamań kostnych: stabilizatora do leczenia złamań okołostawowych stawu kolanowego, skokowego, łokciowego i nadgarstka oraz stabilizatora trzonu kości długich. Prowadzono też prace związane z powstaniem pierwszej polskiej endoprotezy stawu biodrowego - FENIKS. Proces konstruowania wszystkich tych urządzeń poprzedzony był modelowaniem i symulacją.

  • Ergonomia

    Prace z zakresu ergonomii środków transportu dotyczą, m.in.:

    -projektowania przestrzeni pracy, przestrzeni pasażerskiej, uwzględniającego wymagania antropometryczne,

    -oceny obciążenia psychicznego i fizycznego operatorów,

    -interfejsów użytkowników (operatorów, pasażerów).