Jak wykryć uszkodzenia w rowerze?
Rozmowa z Mateuszem Gołygowskim – studentem AGH, dr hab. inż. Pawłem Paćko – promotorem z Katedry Robotyki i Mechatroniki AGH oraz Pawłem Marczakiem – współwłaścicielem firmy Antidote Bikes.
Uszkodzenia w rowerze mogą być bardzo niebezpieczne, jeśli nie zostaną zawczasu wykryte. Problem ten jest istotny dla firmy Antidote Bikes, która wraz z dr hab. inż. Pawłem Paćko i jednym z jego seminarzystów połączyła wiedzę, doświadczenie i innowacyjną myśl, tworząc system monitorujący stan roweru.
Jak wielu studentów, których Pan jest promotorem, podejmuje w ramach pracy dyplomowej współpracę z firmami?
Dr hab. inż. Paweł Paćko: Katedra, w której pracuję, ściśle związana jest z przemysłem. Występuje co najmniej kilka firm typu spin-off, które wywodzą się z naszej Katedry, co motywuje taką współpracę. Często zdarza się, że sami studenci przychodzą z propozycjami tematów rodzących się bezpośrednio w firmie, w której pracują. Studenci w większości od czwartego roku studiów, a prawie wszyscy na ostatnim roku, już gdzieś pracują, wtedy siłą rzeczy przynoszą pomysły i problemy dotyczące konkretnej firmy. Podsumowując, w moim przypadku prac dyplomowych pisanych we współpracy z firmami jest dużo.
Jak została nawiązana współpraca z firmą w przypadku pracy Pana Mateusza? Z czyjej inicjatywy powstała?
P.P.: Historia nawiązania współpracy z tą firmą jest bardzo długa. Warto zwrócić uwagę na fakt, że wiele przypadków podejmowania współpracy, nie tylko w kontekście badań naukowych czy przemysłowych, ma miejsce dzięki różnego rodzaju znajomościom. W tym wypadku nie było inaczej. Mnie i założyciela firmy łączy pewna wspólna przeszłość związana z AGH, ponieważ razem pracowaliśmy nad pisaniem swoich prac magisterskich. Nasze ponowne spotkanie, które było dosyć przypadkowe, wiązało się z pracą nad rowerem dla pewnej polskiej zawodniczki. Tak to się zaczęło.
Mateusz Gołygowski: Zastanawiając się nad tematem pracy magisterskiej, zapytałem Pana Doktora o propozycje tematów. Z przedstawionych, najbardziej zainteresował mnie ten związany z pomysłem budowy systemu monitorowania konstrukcji ram rowerowych w oparciu o technologię RFID.
Co było przesłanką do zastosowania tej technologii w rowerze?
P.P.: Rowery produkowane przez firmę Antidote Bikes mają oczywiście wiele zalet. Kluczową jest wykorzystanie materiałów kompozytowych. W tym jednak przypadku należy zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo użytkownika. Ramy rowerów tworzone przez firmę są ramami kompozytowymi dla rowerów zjazdowych, które są podatne na uszkodzenia. Było to przesłanką do podjęcia rozważań, czy istnieje jakiś wskaźnik, który mógłby określić stan roweru – czy jest sprawny i można dalej z niego korzystać czy należy oddać go do serwisu. Chociaż technologia, nad którą pracuje Pan Mateusz ma dużo szersze zastosowanie, to nadarzyła się okazja, aby sprawdzić, jak może być ona zastosowana w praktyce. Stąd wziął się pomysł na zastosowanie jej w układzie rowerowym.
Jaki problem zostanie rozwiązany dzięki zastosowaniu w rowerze systemu, o którym jest mowa?
P.P.: Kompozyty są wyjątkowo trudnym materiałem, a problemem wynikającym z charakterystyki ich budowy jest możliwość wystąpienia uszkodzeń konstrukcji, których nie widać gołym okiem. Uszkodzenia te bardzo często występują pod powierzchnią laminatu, co oznacza, że bez bezpośredniego dostępu wizyjnego niemożliwe jest wykrycie uszkodzenia np. w postaci pęknięcia. Problem więc polega na tym, aby wszelkie nieprawidłowości, które rozwijałyby się w zupełnie niezauważalny sposób, móc wykrywać w możliwie najwcześniejszym stadium ich powstawania. Naszym celem jest stworzenie takiego układu, który będzie za nas monitorował uszkodzenia również w tych miejscach, których nie widzimy.
Z tego co nam wiadomo, współpraca z firmą w ramach tego typu pracy dyplomowej wymaga przeprowadzenia wielu badań. Czy jest Pan obecny podczas ich wykonywania?
P.P.: Nie będzie fałszywą pochwałą, jeśli powiem, że akurat Pan Mateusz w tym zakresie jest bardzo samodzielny, wiele rzeczy sam przynosi i odszukuje. Niestety, nie zawsze tak się da. Staram się być obecny, szczególnie jak przeprowadzamy wspólnie jakieś badania, testy. Badania robimy raczej na uczelni, rzadziej w firmie.
Czy przeciętny użytkownik będzie w stanie odróżnić rower posiadający ten system od roweru, który go nie ma?
M.G.: Nie będzie się dało tego określić na pierwszy rzut oka, ponieważ te elementy, które projektujemy, będą zabudowane i nie będzie ich widać. Jeśli postawimy obok siebie dwa takie same rowery tej samej marki, tylko że jeden z nich będzie miał czujniki, a drugi nie, to nie ma możliwości, aby rozpoznać, który rower posiada taki system. Różnica funkcjonalna polega na tym, że podczas długiego użytkowania, pod wpływem różnego rodzaju obciążeń, na które narażony jest taki rower zjazdowy, mogą powstać pęknięcia w kompozycie lub rozwarstwienie laminatu. Wtedy zaczną też pękać inne warstwy, co może doprowadzić do bardzo niebezpiecznej sytuacji, jaką jest pęknięcie ramy podczas zjazdu. Dzięki zastosowaniu naszych czujników będzie można wykryć już pierwsze uszkodzenia i zaprzestać jazdy na takim rowerze - oddać go do serwisu albo po prostu wymienić na nowy, w zależności od rodzaju uszkodzenia.
P.P.: I zasobności portfela. (śmiech)
Czy można stwierdzić, że będzie to produkt skierowany do specyficznej grupy klientów, którymi są sportowcy? Czy ten system ma zastosowanie w innych przypadkach niż ekstremalne sporty, na przykład w sytuacji miejskiego użytkowania?
M.G.: Przy jeździe po mieście takie uszkodzenia raczej nie wystąpią. Rowery, dla których projektujemy te czujniki, są rowerami kompozytowymi, a więc drogimi. Obecnie system jest adresowany do specyficznej grupy odbiorców. Jednak w zależności od rozwoju naszego produktu i całkowitego efektu końcowego, można go potem udoskonalić lub przerobić na szersze zastosowanie.
P.P.: Warto zwrócić także uwagę, że praca Pana Mateusza koncentruje się na stworzeniu pewnego sposobu wykrywania uszkodzeń i monitorowania parametrów. Natomiast do czego on zostanie wykorzystany, to jest wtórna sprawa. Jako przykład wzięliśmy rowery, ponieważ było to umotywowane współpracą z firmą, ale nic nie stoi na przeszkodzie, aby próbować wykorzystać to w innych aplikacjach. Plusem tej technologii jest to, że całą procedurę można przeprowadzać bezprzewodowo, to znaczy, że nie trzeba się podłączać do jakichś drogich urządzeń. Zatem wszędzie tam, gdzie zaistniałaby taka potrzeba, można by było takie rozwiązanie wprowadzić.
W jaki sposób użytkownik będzie mógł zobaczyć, że nastąpiło uszkodzenie?
P.P.: Nasza koncepcja jest taka, aby rower mógł być przeskanowany telefonem i aby użytkownik mógł sprawdzić, czy nadaje się on nadal do dalszej jazdy.
M.G.: Użytkownik powinien wykonać badanie. Dzięki aplikacji na telefon w połączeniu z technologią NFC będzie mógł skomunikować się z czujnikami w rowerze i na podstawie odczytów z owych czujników będzie wiedział, czy nastąpiło jakieś uszkodzenie.
Proszę opisać, jak z perspektywy firmy można określić współpracę z AGH?
Paweł Marczak: Kontakt z AGH jest stały, tzn. od około dwóch lat współpracujemy w zakresie inżynierii materiałowej, badań wytrzymałościowych MES. Ostatnio np. zaczęliśmy współpracę z grupą AGH RACING. Jeśli chodzi o współpracę firma - student - uczelnia, to jest to pierwszy raz.
Czy planują Państwo nawiązywać więcej takich współprac, również z innymi uczelniami?
P.M.: Jesteśmy otwarci na tego typu kontakt. Nie jesteśmy jakoś bardzo nastawieni na konkretną uczelnię, ale do AGH jest nam „najbardziej po drodze”, a poza tym mam sentyment do tej uczelni, gdyż sam na niej studiowałem.
Jak wygląda współpraca z Panem Mateuszem, na czym ona polega?
P.M.: Pan Mateusz na początku otrzymał próbki materiałów do badań, które ma przeprowadzić i opisać. Współpraca dopiero się rozwija.
Czy istnieje szansa na wprowadzenie rozwiązania, które jest tematem pracy Pana Mateusza, na rynek? Czy jest to niedaleka czy raczej odległa przyszłość?
P.M.: Tak, istnieje szansa wprowadzenia nowego produktu na rynek, który będzie miał dodatkową, innowacyjną cechę, opracowaną przy współpracy z Panem Mateuszem. Jeżeli badania wyjdą pomyślnie, to pierwszy produkt może być wypuszczony w przeciągu dwóch lat.
Rozmawiały: Anna Żak, Magdalena Śliwa i Barbara Dróżbik, studentki Gospodarki i Administracji Publicznej Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie.
Zdjęcia: Antidote Bikes
