Jak se stát výpočtářem už během studia
Studentské týmy a jejich projekty jako cesta k technické praxi
Teoretické znalosti tvoří základ technického vzdělání, ale teprve práce na skutečném projektu studentům ukáže, jak složitá je cesta od prvního návrhu k zařízení, které bude skutečně fungovat. Univerzity, ale i technicky zaměřené společnosti, které se snaží si vychovávat zaměstnance, se proto snaží podporovat různé iniciativy, které pomáhají zažít studentům praxi. Snad proto se studentské týmy stávají stále výraznější součástí života v rámci technických univerzit. Kladou si za cíl propojit výuku s praktickými projekty a prohloubit u studentů nejen technické znalosti, ale i soft skills, spolupráci napříč obory, projektové řízení a mnoho dalšího. Výsledky své práce si mohou poměřit s týmy z univerzit po celém světě na mezinárodních soutěžích. Zkušenosti, které získají, se přitom jen obtížně nahrazují klasickou výukou. Řešení slepých uliček, práce pod časovým tlakem nebo schopnost obhájit si vlastní technické rozhodnutí, to je něco, co v lavicích nenajdou.
Jedním z takových projektů je Brno Mars Rover, mezioborový tým studentů brněnského VUT, který vyvíjí vlastní autonomní průzkumný rover s názvem Freya. Tým vznikl koncem roku 2023 a už při své premiérové účasti na European Rover Challenge 2025 v Polsku dokázal mezi 25 finalisty obsadit krásné 11. místo. Šlo o nejlepší výsledek v rámci týmů, které se soutěže účastnili poprvé. A přitom jde teprve o začátek.
Vstup numerických simulací do vývoje roveru
První soutěžní sezóna ukázala, kam se může vývoj roveru posunout dál. S přibývajícími zkušenostmi začal tým řešit optimalizaci jednotlivých komponent, snižování hmotnosti a další kontrukční návrhy. A právě tady se otevřel prostor pro numerické simulace.
V SVS FEM máme za sebou už několik velmi úspěšných spoluprací se studentskými týmy. Je to pro nás motivace – vidět talentované a hlavně aktivní studenty, kteří na sobě pracují nad rámec studia. V létě 2026 se tři motivovaní členové týmu Brno Mars Rover rozhodli proniknout hlouběji do systému softwaru Ansys Mechanical. Tak jsme je u nás ve firmě přívítali a směle se s nimi pustili do simulování.
Simona Petrovská
studentka
Konstrukční inženýrství
FSI VUT
Jan Zdebor
student
Základy strojního inženýrství
FSI VUT
Matyáš Klukáček
student
Mechatronika
FSI VUT
Rozhovor
Co vás vedlo k tomu přidat se do studentského týmu Brno Mars Rover?
SP: „Výuka obsahuje hodně teorie a já chtěla získat více praktických zkušeností. Na tento projekt jsem narazila skrz doporučení kamaráda. Zaujalo mě to, a proto jsem se přidala.“
MK: „Primární věc byla získat praktické zkušenosti, protože většinu studia strávíte v přednáškovce nebo na cvičeních a tam té praxe tolik není. Takže primárně praxe. A pak vlastně, já se taky jako JZ zajímám o vesmír, takže jsem přemýšlel nad YSpace nebo Brno Mars Rover, ale logicky pro mě jako mechatronika byla lepší volba robotika v Brno Mars Rover.“
Co vás po pár týdnech nejvíce překvapilo?
JZ: „Myslím, že jako první mě asi překvapilo, že na soutěž se dostáváte na základě dokumentací a videa. Je toho hodně, co všechno se musí odůvodnit, aby se to dalo podat do soutěže. Jinak vás prostě nevezmou. A to, že se tam dostanete jednou neznamená, že tam pojedete příště. Třeba tento rok se nekvalifikovali vítězové z minulýho ročníku. Vždycky záleží na té dokumentaci.“
Kde jste poprvé zjístili, že by vám při vývoji mohly pomoci numerické simulace?
MK: „Když jsme navrhovali nějaký nový design a ještě nám tolik nezáleželo na tom, aby to bylo vyloženě optimální, ale šli jsme hlavně po funkčnosti, tak tam jsme ty simulace ještě moc nepotřebovali a nikdo jsme je vlastně neuměli. Takže jsme to dělali bez nich, ale teď už chceme ideálně všechno optimalizovat. Takže jsme zjistili, že by se nám simulování opravdu hodilo.“
SP: „Nikdo z nás to ani neuměl, jelikož jsme byli v prváku a druháku, a ty simulace se učí až od třeťáku. Také jsme měli dost omezené možnosti, jak získavat jednotlivé díly. Teď už je situace jiná. Díly si můžeme vyrábět sami, třeba na 3D tiskárně a simulace už máme v rámci předmětu ve škole. Ty možnosti jsou větší, takže jsme se posunuli i my.“
Co vás vedlo k tomu obrátit se na SVS FEM?
SP: „Když jsem měla ten předmět ve škole, tak mě to docela bavilo a říkala jsem si, že bych se tomu chtěla věnovat víc. Vlastně to, že bych navázala spolupráci, bylo díky akci Den firem, kde jste jako firma měli stánek. Právě tam jsme se pobavili a napadlo mě požádat vás o stáž.
S jakým konkrétním problémem jste za námi přišli?
JZ: „Přišli jsme zkusit simulovat mechanismus robotického ramene. Ze soutěže známe konkrétní podmínky, pro které chceme rameno dimenzovat. A právě v tom je simulace nedocenitelná.“
A pomohla vám stáž s tímto problémem?
SP: „Hodně nám to pomohlo v tom, jak k tomu přistupovat celkově.“
MK: „Sice na tom musíme ještě makat, ale cesta tam je. Je tam totiž spousta věcí, které jsou hodně nad rámec toho, co jsme se učili ve škole.“
Co je na vašem projektu technicky nejnáročnější?
SP, MK, JZ: „Manipulátor.“
SP: „Manipulátor byl minulý rok hodně velký oříšek. Jde prakticky o dvouletý vývoj, ale nejvíc jsme na tom loni dělali 3 týdny před soutěží. Tento rok máme více výrobních možností, takže i optimalizace. Loni jsme bojovali s tím, že byl slabý. Nezvládli jsme s ním to, co jsme potřebovali. Takže letos se snažíme, aby byl pevnější a zvládal lépe podmínky soutěže.“
Co pro vás bylo při prvním hlubším seznámení s Ansys Mechanical nejtěžší a co vás překvapilo?
SP: „Asi náročnost nelineární analýzy. Vůbec jsme je nedělali, neřešili to a teď jsme zjistili, že se na to budeme muset ještě hodně podívat. Myslím, že je to hodně komplikované téma pro začátečníka.“
Vidíte už nějaké oblasti roveru, kde byste chtěli simulace využívat dál?
MK: „Ano, prokluz kol. Potom tvar kol, odlitky nohou a ten manipulátor musíme dodělat tak, jak bychom si představovali. Možná simulace využijeme při návrhu nového designu.“
Myslíte si, že už máte znalosti na to, abyste si s těmito simulacemi poradili?
JZ: „Já myslím, že ano. Možná ty kontakty se budeme muset doučit, abychom měli přesnější výsledky.“
Jaké jsou vaše další kroky v projektu, na kterém jste zde pracovali?
SP: „Budeme se opět učastnit letošního ročníku soutěže v Polsku. Bude to v zaří v Krakově. Takže výroba optimalizovaných částí, hlavně pak testování. Soutěž pak odhalí spoustu věcí, na kterých budeme muset zabrat. Ale očekávání máme docela vysoká, protože máme pocit, že jsme se tento rok fakt pohnuli.“
JZ: „Hlavně, ať se nám všechny ty soutěžní úkoly nějak povedou. Loni jsme některé ani nebyli schopni dělat, tak teď bychom je mohli zvládnout. Letos je totiž i podstatně větší konkurence. Ale moc se těšíme!“
Co byste se chtěli naučit příště?
MK: „Asi hlavně ty kontakty. Případně do budoucna i jiné nástroje Ansys. Rok od roku je ten rover čím dál komplexnější. Navíc já jako mechatronik mám širší rozhled, takže jsem tomu otevřený.“
JZ: „Vlastně je prostor zlepšovat všechno. Dalo by se říct, že u všeho se můžete zamyslet ještě trošku jinak, vyřešit to jinak. Prostor pro vývoj je tam vždycky.“
Co byste doporučili jiným studentským týmům? Co vás ta práce v týmu naučila?
JZ: „Že je potřeba všechno pořád testovat. To je hrozně důležité. Když na soutěži zjistíte, že vám něco nefunguje, je to velký zádrhel. No, a taky se nebát přijít s nápady. I ty, co se zprvu zdají jako šílené, můžou nakonec fungovat.“
SP: „Za mě si myslím, že nás to hlavně naučilo pracovat v týmu, s lidmi, co chtějí něco udělat nad rámec studia. A dalo by se říct, že i ta mezioborová spolupráce je skvělá, že se vlastně můžete naučit i něco jiného z těch ostatních oborů.“
Brno Mars Rover na stáži v SVS FEM
"Se simulacemi chceme zlepšit vývoj a získat praktické zkušenosti"
Pohled z perspetivy zkušeného výpočetního inženýra, který stáž vedl:
„Se studenty jsme pomocí simulací zkontrolovali návrh robotického ramene pro manipulaci s těžšími předměty. Podařilo se nám ověřit dostatečný točivý moment motoru, únosnost 3D tištěných ramen mechanismu i vhodný výběr materiálu čelistí. Studentům jsme navíc ukázali cesty, jak stávající návrh ještě vylepšit např. pomocí topologické optimalizace a snížit tak hmotnost celé sestavy při zachování dostatečné pevnosti.“
Numerické simulace se stávají přirozenou součástí moderního inženýrství
Způsob, jakým dnes vznikají nové technické produkty, se rychle mění. Fyzické prototypy a experimenty z vývoje nemizí, stále častěji jim ale předchází virtuální návrh, numerické simulace a optimalizace. Schopnost pracovat s těmito nástroji se tak postupně stává přirozenou součástí práce moderního inženýra, konstruktéra a vývojáře.
Právě studentské projekty dávají mladým technikům možnost si tento způsob práce vyzkoušet. Vyrobit něco, co sami navrhli a za co nesou odpovědnost. Simulace pro ně potom není jen další software, který se musí naučit ovládat. Je to nástroj, který jim může pomoci odpovědět na velmi konkrétní otázku: Bude náš návrh skutečně fungovat?
Pro trojici studentů z týmu Brno Mars Rover byla stáž v SVS FEM potřebným krokem do světa numerických simulací. Teď už bude na nich, kde všude získané zkušenosti využijí. A protože současná generace studentských týmů posouvá hranice svých projektů každou sezónu o kus dál, jsme zvědaví, s jakou výzvou přijdou příště.
Podporujeme vzdělávání budoucích inženýrů a vědců
Ansys snadno a rychle
Zveme vás k nové sérii online školení Ansys snadno a rychle. Během několika hodin vám naši specialisté prakticky vysvětlí základy simulování v daných fyzikách.
