Mgr inż. Karol Walesieniuk niedługo będzie bronił dyplomowej pracy magisterskiej na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej. Jej tematem jest wykonanie stanowiska stabilograficznego do badania postawy strzelca. Wcześniej dyplomant ukończył studia magisterskie na kierunku mechanika i budowa maszyn na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej.
W swojej pracy dyplomowej wieńczącej studia II stopnia na kierunku elektrotechnika na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej wykorzystał wiedzę zdobytą podczas studiowania mechaniki i budowy maszyn. Pisząc pracę inżynierską zajmował się analizą modelu matematycznego, chcąc uzyskać dyplom ukończenia studiów II stopnia i tytuł magistra zaprojektował motocykl elektryczny. Teraz kończy prace nad samodzielnie skonstruowanym i wykonanym urządzeniem do przeprowadzania unikalnych badań postawy strzelca.
– Wybrałem ten temat, ponieważ interesuję się militariami – zdradza mgr inż. Karol Walesieniuk. – To też był jeden z niewielu tematów pracy dyplomowej zakładających rzeczywiste wykonanie opisywanego urządzenia. Wcześniej tego nie robiłem i chciałem też spróbować tej formy zdobycia tytułu magistra.
Naukowcy z różnych specjalności od lat badają różne elementy postawy człowieka – na przykład u ludzi po udarach, którzy mają problemy z chodzeniem. Wówczas symuluje się postawę czy chód, żeby to sprawność człowiek odzyskał. Rzadko można usłyszeć o badaniu żołnierzy, czy osób posługujących się bronią palną w ruchu.
– Doskonalenie polega przeważnie na wyrabianiu na strzelnicy pamięci mięśniowej – wyjaśnia Walesieniuk. – Nie podchodzi się do tego zagadnienia od strony czysto naukowej, czyli balansu ciała. Robi się to bardzo intuicyjnie. Przy pomocy mojego stanowiska, będzie można to robić bardziej naukowo.
Dyplomant interesuje się strzelectwem sportowym.
– W przypadku broni krótkiej, gdzie odrzut jest nieduży, wytrącenie z równowagi strzelca jest stosunkowo niewielkie – wyjaśnia mgr inż. Karol Walesieniuk. – Jeżeli używamy broni długiej, karabinków, wówczas trzeba przyjąć do strzału taką pozycję, żeby skompensować układem ciała odrzut. I jeżeli ktoś będzie pracował intuicyjnie z bronią od początku, to może mieć problem, żeby odrzut oszacować i kontrwychylenie do przodu za każdym razem było takie samo. Dzięki stanowisku stabilograficznemu można sprawdzić i wyuczyć się na sucho bez strzelania przyjmowania poprawnej pozycji strzeleckiej – wychylenia do przodu, żeby zrobić balans dla odrzutu.
Do projektowania stanowiska stabilograficznego do badania postawy strzelca dyplomant podszedł kompleksowo i „po inżyniersku” wykorzystując wiedzę z mechaniki wraz z metodą elementów skończonych.
– Szukałem odpowiedzi na pytania: Czy zaprojektowane stanowisko będzie prawidłowo współpracować? Czy będzie odpowiednie ugięcie? Czy obszar pracy jest wystarczający? – opowiada mgr inż. Karol Walesieniuk. – To wszystko sprawdziłem zanim przystąpiłem do wykonania rzeczywistego modelu.
Przy wykonywaniu urządzenia przydała się stała współpraca Politechniki Białostockiej z Okręgowym Urzędem Miar w Białymstoku.
– Otrzymałem dostęp do certyfikowanych wzorców, tak jakby stanowisko przechodziło całą certyfikację wagi – opowiada Walesieniuk. – Wiemy, jakie były odważniki, wiem, jakie były błędy pomiaru, więc to jest wartość dodana do całego dyplomu.
Cały dyplom jest bardzo wymagający.
– W jednym projekcie jest dużo zagadnień z różnych kierunków, bo mamy i mechanikę, mamy programowanie w kilku językach, mamy pracę z siecią, bo urządzenie propaguje własną sieć i będzie jeszcze na koniec praca z człowiekiem – wylicza mgr inż. Karol Walesieniuk. I przyznaje, że nad dyplomem pracuje już drugi rok. – Praca jest ciekawa, bardzo zaawansowana na różnych poziomach, przez co napisanie oprogramowania i przetestowanie trwało bardzo długo. Rzadko kiedy się zdarza, że na końcu jeszcze element ludzki, którym też trzeba popracować. Fajnie jak już działasz, można coś zaprojektować i zobaczyć wyniki – to najbardziej cieszy i buduje.
Dyplomant chętnie opowiada o szczegółach konstrukcyjnych zaprojektowanego urządzenia.
– To stalowa rama z płaskownika i z kątowników, do której została przymocowana płyta ze sklejki – główny element urządzenia – mówi mgr inż. Karol Walesieniuk. – Za pomiar nacisku odpowiadają cztery tensometry zamontowane w rogach płyty. Wyniki ich pomiarów są przesyłane drogą kablową do mikrokontrolera.
Dyplomant postawił na dokładność, stąd wizyta w Okręgowym Urzędzie Miar w Białymstoku.
– Ustawialiśmy ciężary o wadze 100 kg, które miały dokładność do kilku gramów i sprawdzaliśmy, czy odczyt danych z płyty jest zgodny z tym co założyłem – wyjaśnia Walesieniuk. – To było bardzo ważne.
Konstruktor nie chcąc generować zbyt wysokich kosztów, użył tanich zamienników tensometrów.
– O dziwo – naprawdę bardzo dobrze zadziałały w tym stanowisku i w tych zakresach obciążeń, które na nim występują – mówi mgr inż. Karol Walesieniuk. – Stanowisko przeznaczone do badań przy obciążeniu do 100 kilogramów, zostało poddane obciążeniu 200 kilogramów i też wytrzymało. Żołnierz z bronią i z plecakiem waży, w zależności od wzrostu, około 100 kilogramów. Dlatego też samo wykonanie stanowiska jest aż tak pancerne – po prostu trudne do zniszczenia. Praca z żołnierzami ma to do siebie, że urządzenie musi być wytrzymałe.
Co dalej dzieje się ze wskazaniami z tensometrów?
– Dane pomiarowe trafiają do mikrokontrolera, który jest zaszyty w środku razem z zasilaczem, ze wzmacniaczami tensometrycznymi i zabezpieczeniami – objaśnia konstruktor. – Mikrokontrolerem steruje oprogramowanie i to wszystko działa jako zespół, dzięki któremu możemy obserwować wyniki, czyli pomiar w czasie rzeczywistym oraz wizualizację na telefonach, czy każdym urządzeniu, które ma WiFi. Może być to telefon, może być to komputer, nawet telewizor, byle tylko się połączył z siecią.
Mgr inż. Karol Walesieniuk oblicza, że cały układ pomiarowy kosztował go zaledwie 200 zł.
– Wykorzystany mikrokontroler próbkuje kilka razy na sekundę – opowiada dyplomant. – To w zupełności wystarczy, ale jakbyśmy chcieli zrobić coś naprawdę komercyjnego, to trzeba było go wymienić na układ o większych możliwościach.
Sam temat pracy dyplomowej jest efektem zainteresowania strzelectwem promotora – dr. hab. inż. Wojciecha Walendziuka, prof. PB, kierownika Katedry Elektrotechniki, Energoelektroniki i Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej.
– Od wielu lat trenuję strzelectwo sportowe – zdradza prof. Walendziuk. – Temat dyplomu jest kontynuacją moich działań związanych z hobby. Jeżeli chodzi o inne elementy, które determinowały powstanie tego projektu, to jakiś czas temu zajmowałem się wzorcowaniem wag czy też opracowaniem urządzeń do badań badania stabilności pacjentów, którzy podlegali rehabilitacji. Te badania doprowadziły do tego, że powstał temat pracy dyplomowej związany ze strzelectwem.
Nauczyciel akademicki bardzo wysoko ocenia potencjał studentów Politechniki Białostockiej.
– Trzeba naszych studentów zainteresować czymś ciekawym, co by było możliwe do zrealizowania w kontekście praktycznym – tłumaczy prof. Walendziuk. – Nie tylko, żeby to była praca związana z naukowym podejściem, obliczeniami, statystyką. Oni nawet tego oczekują od nas, żeby zrobić coś fizycznie działającego, a później dopiero to przebadać. Pan mgr inż. Karol Walesieniuk wykonał całą platformę, opracował oprogramowanie i w zasadzie mamy już jakiś produkt.
A jeśli profesjonalne badania – tu kłania się obszerna dziedzina wiedzy zwana metrologią, czyli wszelkimi pomiarami i wzorcowaniem.
– Od wielu lat współpracujemy z Okręgowym Urzędem Miar w Białymstoku – wyjaśnia prof. Walendziuk. – Przykładem jest tutaj organizowany wspólnie dla uczniów szkół ponadpodstawowych konkurs Metroliga.
– Ważnym elementem naszej pracy zawodowej na uczelni jest to, żebyśmy potrafili nawiązać współpracę i z przedsiębiorcami, ale też z organizacjami, które są finansowane z budżetu państwa – kontynuuje prof. Walendziuk. – Często właśnie te organizacje nie mają możliwości pozyskania środków finansowych na jakieś rozwiązania techniczne, które mogłyby usprawnić ich działanie. I stąd tutaj powstała taka trójstronna współpraca pomiędzy policją, czyli działem szkoleń policjantów, gdzie moglibyśmy nasze urządzenie zaimplementować i testować i z Okręgowym Urzędem Miar jako jednostką finansowaną z budżetu państwa, która pomogła nam wzorcować naszą wagę i my, jako Politechnika Białostocka, która ma potencjał naukowo-dydaktyczny. Liczymy na to, że w przyszłości nasze działania doczekają się komercjalizacji, czy też zainteresowania przedsiębiorców.
Z dyplomantem i promotorem rozmawiała Agnieszka Sakowicz-Stasiulewicz
