Tampereen teknillisessä yliopistossa on kehitetty älykkäitä robottijärjestelmiä kaivosten autonomisiin työkoneisiin. DI Tuomo Kivelä kehitti työssä menetelmiä, jotka muun muassa estävät kaivosrobotteja törmäämästä toisiinsa. Työ on tehty yhteistyössä Sandvikin kanssa.
Robottiautojen kehittäminen on haastavaa, mutta autonomisten liikkuvien työkoneiden, kuten vaikkapa tunneleissa toimivien porauslaitteiden, kehittäminen on monessa milessä Tuomo Kivelän mukaan vielä haastavampaa. Siinä liikkumisen lisäksi autonomisen työkoneen pitää pystyä tekemään tuottavaa työtä.
Yksittäisten laitteiden lisäksi on kehitettävä myös kokonainen tunnelinporausautomaatio, jossa useampi porausrobotti työskentelee yhtä aikaa samassa tunnelissa. Tuomo Kivelä tutki väitöskirjatyössään tällaisten työkoneiden monirobottijärjestelmän rakennesuunnittelua sekä käytönaikaisten törmäysten estoa. Hän kehitti robottimanipulaattorin eli sarjatyyppisen robottikäsivarren rakenteen optimointimenetelmiä laskennallisten menetelmien avulla.
Väitöstyössä raskaille työkoneille kehitettiin myös digitalisoituun tunneliympäristöön perustuvia edistyksellisiä ohjausratkaisuja, joiden avulla samassa tilassa olevat työkoneet voivat liikkua tunnelissa automaattisesti ja keskeytyksettä haluttuun paikkaan. Niiden pitää toimia esimerkiksi tilanteessa, jossa yksi roboteista vikaantuu tai jää jälkeen sille suunnitellusta tehtävästä.
Menetelmät soveltuvat myös yksikertaisempiin automaattisiin robottijärjestelmiin, kuten puutavaranostureihin ja perinteisiin robottisoluihin, joiden mahdolliset törmäyskohdat, kuten esimerkiksi lattia ja liikealue, ovat helpompia ennakoida.
LISÄÄ: DI Tuomo Kivelän automaatiotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Increasing the Automation Level of Serial Robotic Manipulators with Optimal Design and Collision-free Path Control eli sarjatyyppisen robottimanipulaattorin automaatiotason lisääminen optimaalisella suunnittelulla ja törmäykset välttävällä ohjauksella (LINKKI, pdf)
YHTEISTYÖSSÄ TOHTOREITA: DI Tuomo Kivelä on ensimmäinen, joka valmistuu Tampereen teknillisen yliopiston yritysten kanssa perustamasta Teollisuuden innovaatioiden tohtorikoulusta (Doctoral School of Industry Innovations, DSII).Väitöstyö on tehty tiiviissä yhteistyössä Sandvikin kanssa, mutta tieteellinen ohjaus on tullut yliopistosta.
’Toimintamalli, jossa tutkimus yhdistetään tuotekehitykseen ja liiketoimintaan, osoittaa kuinka yhteistyö yritysten ja yliopistojen välillä voi parhaimmillaan toimia”, iloitsee Sandvik Miningsin tutkimus- ja teknologiajohtaja Jani Vilenius.
Teollisuuden innovaatioiden tohtorikouluun valitaan vuosittain 6 – 10 uutta jatko-opiskelijaa ja yritysaihetta. Tällä hetkellä yrityskumppaneina mukana ovat muun muassa Bosch Rexroth (Saksa), Ekokumppanit, FIMA ry, Koja, Metsäteho, Parmaco, Sandvik, SSAB, Suomen Hyötytuuli, Vaisala, Volvo CE (Ruotsi) ja Wärtsilä.
Kuvituskuva: Sandvik
Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa (LINKKI).
LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA
Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi!
https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/2_2017