Két és fél évtized egy határterület szerelmeseként – Interjú Wohlfart Richárddal

Három műegyetemi oktató-kutatót is rangos szakmai díjjal tüntetett ki az MTA a Magyar Tudomány Ünnepe rendezvénysorozat nyitóünnepségén, egyikük, Wohlfart Richárd a BME Gépészmérnöki Kar (BME GPK) Műszaki Mechanikai Tanszék tanszéki mérnöke, aki a kutatás és az ipari alkalmazás ötvözésében elért eredményei, valamint egyedülálló és több évtizedes laboratóriumi munkája elismeréseként részesült a díjban. Munkája során meghatározó szerepet játszott több szabadalom, illetve mintaoltalom megvalósításában, elfogadtatásában és a hasznosításukra tett lépésekben.

Mi a kutatási területed, mivel foglalkozol a tanszéken?

Egyrészt mechanikai mennyiségek elektromos úton történő mérésével foglalkozom: rezgésmérés, dinamikai mérések, nyúlásmérés; másrészt gépészeti szerkezetek, kísérleti berendezések, egyedi mérőeszközök tervezésével, vezérlésével, szabályozásával kapcsolatos határterületi feladatok megoldásával a gépészet, az elektromosságtan és elektronika határterületén.

Az említett határterületi feladatok szinte kimeríthetetlen forrásának bizonyultak a Műszaki Mechanikai Tanszéken az elmúlt egy évtizedében Dr. Stépán Gábor professzor úr szerszámgéprezgésekkel kapcsolatos nagy kutatási projektjei, az European Research Counsil (ERC) Advanced Grant, majd ennek folytatásaként a Magyarországon elsőként elnyert ERC Proof of Concept és most a Kutatási Kiválósági Program, valamint Dr. Insperger Tamás professzor úrnak az emberi egyensúlyozás mechanikájával foglalkozó Lendület kutatócsoportja és OTKA pályázatai, csakúgy, mint a szerszámgépekbe integráltó dinamikus erőmérő cellák fejlesztése Dr. Dombóvári Zoltán docens kollégánk Eurostars, InterQ és Lendület projektjeiben.

Ugyancsak szívesen segítek a tanszékünkhöz kötődő hallgatóknak a PhD, diploma vagy TDK munkájukkal kapcsolatos méréstechnikai, elektronikai részfeladatokban. Ezúton is üzenem, hogy keressenek bizalommal.

Milyen tevékenységedért ítélték oda Neked az Akadémiai-Szabadalmi Nívódíjat?

A korábbi EU FP6 keretprogramban támogatott ACROBOTER elnevezésű kutatási projektet a Műszaki Mechanikai Tanszéken alakult dinamikai kutatócsoport vezette. Ennek témája mennyezeten kapaszkodó és lépkedő lengő robotok fejlesztése volt, aminek keretében két elfogadott PCT (Patent Cooperation Treaty) európai szabadalom született, amelyekben társszerző voltam. Az egyik szabadalomban a robot lengőegységének ventilátorokkal történő pozicionálására és stabilizálására dolgoztuk ki megoldást. A másik szabadalom témája a robot aktuálásával összefüggő újszerű kábelvezetési megoldás volt.

Az utóbbi évekből egy magyar mintaoltalom és egy szabadalom származik, melyekben a legnagyobb részesedésű szerző vagyok. A mintaoltalom esetében egy mérési eljárást dolgoztunk ki, melyben az egymással érintkező testek közötti mechanikai állapotot az elektromos vezetőképesség mérése alapján lehet jellemezni. Ezzel a megoldással az érintkező testek, gépelemek mechanikai kapcsolatát lehet megítélni a kontaktfelület nagysága, alakja valamint a kapcsolat merevsége és csillapítása szempontjából. Ez a munka az említett ERC Advanced Grant projektje keretében valósult meg.

A legújabb, 2022-ben elfogadott hazai szabadalom melynek benyújtását európai szintű PCT szabadalomként a Műegyetem is támogatja egy rezgésdiagnosztikai rendszerbe integrálható, minden eddiginél pontosabb, szélesebb frekvenciatartományban működő és automatizált gerjesztő egység megvalósítását teszi lehetővé, ahol az átadott impulzus nagyságát és irányát is pontosan meg lehet határozni. Ez a fejlesztés az ERC Proof of Concept (PoC) projektje keretében történt, melyet éppen a korábbi Advanced Grant folytatásaként sikerült elnyernie a tanszékünknek.

A fentieken kívül az elmúlt 20-25 évben számos más, részben a tanszékünkhöz is kötődő ipari munka kapcsán keletkezett mintaoltalom és szabadalom első szerzője is voltam.

Már ifjúkorodban is műszaki érdeklődésű voltál?

Az esztergomi Bottyán János Finommechanikai és Műszeripari Szakközépiskolába jártam. Számomra a gépészet és elektronika már abban az időben együtt volt jelen a hobbimhoz kapcsolódó munkáimban (és most is így vagyok vele): a nyolcvanas évek elején-közepén terveztem és építettem digitális bicikli kilométerórát, elektronikusan vezérelt járműmodelleket, léptetőmotoros szerkezeteket, az első ZX Spectrumomat (személyi számítógép volt) sikerült érthető beszédre (vagyis hangra) bírni, később fotódigitalizáló perifériát és dobgépet is fejlesztettem hozzá.

Milyen szakon végeztél?

Géptervező szakon. Persze azóta némiképp változott a szakok szerkezete és relatív viszonya.

Miért pont ezt a szakot választottad?

Amikor sor került a szakválasztásra, akkor az addig tanultak és látottak alapján a Műszaki Mechanika Tanszéken a mechanikai kísérleti módszereivel (rezgésmérés, feszültségoptika, nyúlásmérés) és a végeselem-módszerrel való további ismerkedés lehetősége, valamint az akkori Gépszerkezettani Intézethez köthető mesterséges intelligenciával kapcsolatos kutatások alaposabb megismerése volt igazán vonzó, így a szakválasztás egyértelmű volt, mert akkor a Géptervező szakot a Műszaki Mechanikai Tanszék és a Gépszerkezettani intézet gondozta közösen.

Milyen további terveid vannak?

A tanszéken folyó kutatások szakmailag mindig nagyon izgalmasak, ezekben nagyon szívesen veszek részt a továbbiakban is az ötletek kigondolásától a pályázati anyagok kidolgozásán keresztül a megvalósításig.

A szabadalmi felsorolásban is említett fémalkatrészek mechanikai érintkezésének elektromos úton történő vizsgálatával kapcsolatos kutatások jelenleg is folynak a tanszéken, itt még számos nyitott kérdés van, amelynek a végére szeretnénk járni.

Napjainkban hangsúlyossá vált a szerszámgépek további szenzorokkal történő felszerelésének kérdése. Például a szerszámgépgyártók megoldásokat keresnek a szerszámgép-munkadarab rendszer véges statikus merevsége miatti gyártási pontatlanságok csökkentésére. Az egyik lehetőség a forgácsolás közben fellépő erőhatások mérése és korrekciója a gép vezérlésén keresztül, „szoftveresen”. Ugyanakkor egy jól megtervezett és kivitelezett, megfelelő sávszélességű, a szerszámgépbe integrált erőmérő rendszer például a forgácsolási folyamat időkéséssel összefüggő nemlineáris dinamikai jelenségeinek folyamatos kontrollálását is lehetővé teszi (ilyen az ún. chatter jelenség is).

Az említett szenzorozási feladatok gyakorlati megvalósítása több szempontból is komoly kihívást jelent. Jelenleg azzal foglalkozom, hogy az elektromágneses zavarokkal terhelt ipari környezetben, hogyan tudjuk ezeket a kis jelekkel és változásokkal operáló méréseket megvalósítani. Néhány kollégámmal évek óta eredményesen dolgozunk olyan megoldásokon, amelyek az ipar számára is hasznosak lesznek.

A Dr. Insperger Tamás professzor úr által vezetett emberi egyensúlyozással foglalkozó kutatásainkban több új izgalmas kísérletet is tervezünk, amelyek előkészítését most Dr. Miklós Ákos kollégámmal végezzük. Egy olyan virtuális környezetet szeretnénk kialakítani, amelyben az egyszerű egyensúlyozási (pl. rúdegyensúlyozás) és általában az emberi idegrendszer működésével kapcsolatos különböző tesztfeladatok úgy végezhetőek el, hogy az idegrendszer működéséből adódó időkésleltetést nem csak növelni, de csökkenteni is tudjuk a kísérletek során.

Gyakran dolgozom más hazai és külföldi egyetemek és kutatóhelyek kutatási projektjeiben is, ezek elsősorban biológiai, ökológiai és etológiai projektek, amelyek védett vagy valamilyen szempontból a tudományos érdeklődés fókuszába kerülő kisemlősök, madarak, rovarok viselkedésének, élőhelyüknek és szokásaiknak a feltérképezését célozzák, jellemzően valamilyen tervezett vagy már megtörtént az élőhelyüket érintő emberi beavatkozással összefüggésben. Ezekhez a projektekhez tervezem meg és készítem el azokat az egyedi rádiótelemetriás eszközöket, amelyek egyrészt az állatok időbeli mozgásának, helyének meghatározását biztosítják, másrészt az állatokra rögzített vagy a testükbe beültetett mikrokontrolleres eszközök által gyűjtött mérési adatokat rádiós úton továbbítják. Ilyen projekteken is dolgozom jelenleg, és tervezem a munka folytatását is.

Benesóczky László

Wohlfart Richárd 1970-ben született Esztergomban, ahol a Bottyán János Finommechanikai és Műszeripari Szakközépiskolában érettségizett. 1994-ben szerezte meg gépészmérnöki diplomáját a BME Gépészmérnöki Karán, géptervező szakon. PhD abszolutóriumát 1997-ben tette le a gépészmérnöki tudományok területén. 2000 óta a Műszaki Mechanikai Tanszék tanszéki mérnöke. Oktatási-kutatási munkája mellett egyéni vállalkozóként is dolgozik.