Aura
Neinvazivní diagnostika ultrazvukem
Ultrazvuk umí nahlédnout tam, kam kamera ani čidlo nedosáhnou — do zavřeného sudu, do trubky s protékající kapalinou, pod povrch materiálu. Aura je náš výzkumný projekt: programovatelná ultrazvuková platforma, která z jednoho hardwarového a firmwarového jádra obslouží průmyslové měření dnes a otevírá cestu k medicínským aplikacím zítra.
Základem je fázované pole měničů: desítky až stovky drobných vysílačů, z nichž každý vysílá s přesně vypočteným zpožděním. Vlny se v cílovém bodě sečtou a vznikne fokus — ultrazvukový paprsek, který lze řídit čistě elektronicky, bez pohyblivých částí. Stejné jádro pak podle osazené sondy a aplikačního profilu měří vrstvy kapalin v nádobách, hlídá čistotu kapalin v potrubí nebo detekuje cizí předměty v uzavřených obalech. Průmysl je pro nás první krok: reálné úlohy, na kterých se platforma prokáže a zaplatí.
Technologie
Vývoj běží na programovatelné výzkumné platformě s řízením fáze a amplitudy pro každý kanál zvlášť (256 vysílacích kanálů, frekvence do 20 MHz) a s otevřeným SDK. Firmwarový kernel počítá zpožďovací zákony pro fokusaci a beamforming, sekvencer řídí vysílání i příjem a bezpečnostní monitor hlídá limity. Sondy jsou vyměnitelný front-end — od nízkofrekvenčních fokusovaných měničů po vysokofrekvenční imerzní pole pro nejjemnější částice.
Zadání
Průmyslové kontroly kapalin dnes narážejí na fyzikální limity svých čidel: optická okénka se zamlžují, kamery se obalují nečistotou, elektrody driftují. Ultrazvuk tyhle bolesti nemá — nepotřebuje okénko ani kontakt s médiem zevnitř. Jenže hotová ultrazvuková řešení jsou buď laboratorní kolosy, nebo jednoúčelové sondy. Chybí flexibilní platforma, kterou lze přeladit z úlohy na úlohu. Tu stavíme.
Řešení
Postupujeme poctivě od fyziky: nejdřív ověřujeme úlohy na výzkumné platformě s otevřeným SDK a s komerčními sondami. Vlastní hardware přijde až s ověřenou poptávkou. Architektura je vrstvená — společné jádro s výpočtem fokusace a sekvencerem, nad ním vyměnitelné sondy pro různé frekvence a média a nahoře aplikační profily pro konkrétní úlohy. Bezpečnostní limiter, který hlídá intenzitu a teplotu, je navržený jako nepřekročitelná vrstva — ne volitelný doplněk. Stejná disciplína, s jakou stavíme software, přenesená do akustiky.
Klíčové funkce
- elektronicky řízený fokus bez pohyblivých částí (fázované pole)
- jedno HW/FW jádro, vyměnitelné sondy a aplikační profily
- měření vrstev a čistoty kapalin a detekce předmětů v uzavřených nádobách
- bezpečnostní limiter intenzity a teploty jako nepřekročitelná vrstva
- nejdřív komerční sondy, vlastní hardware až po ověření úloh
- dlouhodobá vize: neinvazivní medicínské aplikace na stejném jádře
Výsledky a přínosy
- aktivní R&D program s jasnou postupovou strategií (průmysl → medicína)
- průmyslové úlohy definované s reálnými partnery z praxe
- know-how ve fokusovaném ultrazvuku vybudované vlastní cestou
- ukázka, že Oidis zvládá i deep-tech: fyzika, HW, FW a bezpečnost v jednom
