Yhteystiedot

Ammattilehti.fi
Vironkatu 9, 00170 Helsinki
www.ammattilehti.fi

Janne Jokela
janne.jokela@ammattilehti.fi
050 412 9030

Taneli Jokela
taneli.jokela@ammattilehti.fi
050 320 8174

Tero Lahtinen
tero.lahtinen@ammattilehti.fi
050 464 7972

Satunnaiset kuvat

Älykkäämpiä robottijärjestelmiä kaivosten autonomisiin työkoneisiin

Share |
03.12.2017 9:00

kaivosaly.jpg

Diplomi-insinööri Tuomo Kivelä kehitti väitöstyössään menetelmiä, jotka muun muassa estävät kaivosrobotteja törmäämästä toisiinsa. Kivelä on ensimmäinen, joka valmistuu TTY:n Teollisuuden innovaatioiden tohtorikoulusta (Doctoral School of Industry Innovations, DSII).

Robottiautojen kehittäminen on haastavaa, mutta autonomisten liikkuvien työkoneiden, kuten vaikkapa tunneleissa toimivien porauslaitteiden, kehittäminen on monessa mielessä vielä haastavampaa. Liikkumisen lisäksi autonomisen työkoneen pitää pystyä tekemään tuottavaa työtä, esimerkiksi poraamaan reikiä kallioon tai nostelemaan kontteja tai tukkeja, alustassa kiinni olevalla robottimaisella työkalulla. 

Yksittäisten laitteiden lisäksi on kehitettävä myös kokonainen tunnelinporausautomaatio, jossa useampi porausrobotti työskentelee yhtä aikaa samassa tunnelissa. Robottien pitää osata välttää törmäyksiä sekä tunneliin että toisiinsa ja tunnistaa poikkeustilanteita. Niiden pitää toimia esimerkiksi tilanteessa, jossa yksi roboteista vikaantuu tai jää jälkeen sille suunnitellusta tehtävästä.

Tuomo Kivelä tutki väitöskirjatyössään tällaisten työkoneiden monirobottijärjestelmän rakennesuunnittelua sekä käytönaikaisten törmäysten estoa.

Hän kehitti robottimanipulaattorin eli sarjatyyppisen robottikäsivarren rakenteen optimointimenetelmiä laskennallisten menetelmien avulla.

- Optimoitu robottikäsivarren rakenne muun muassa yksinkertaistaa sen ohjausta, parantaa laitteen tuottavuutta ja vähentää tarvittavaa tuotevariaatioiden määrää, Kivelä kertoo.

Väitöstyössä raskaille työkoneille kehitettiin myös digitalisoituun tunneliympäristöön perustuvia edistyksellisiä ohjausratkaisuja. Ratkaisut mahdollistavat sen, että samassa tunnelissa työskentelevät työkoneet voivat liikkua tunnelissa automaattisesti ja keskeytyksettä haluttuun paikkaan. Järjestelmä pystyy myös välttämään työkoneiden törmäyksiä ja etsimään niille tarvittaessa uuden, vaihtoehtoisen kulkureitin.

Tuomo Kivelän kehittämät menetelmät on suunniteltu vaativassa tunneliympäristössä, jossa ihmisen kapasiteetti ei riitä esimerkiksi neljän robotin kaikkien mahdollisten törmäysten ennakoimiseen.

Menetelmät soveltuvat myös yksikertaisempiin automaattisiin robottijärjestelmiin, kuten puutavaranostureihin ja perinteisiin robottisoluihin, joiden mahdolliset törmäyskohdat, kuten esimerkiksi lattia ja liikealue, ovat helpompia ennakoida.

Yhteistyössä teollisuuden kanssa

Tuomo Kivelä on ensimmäinen, joka valmistuu TTY:n vuonna 2014 perustamasta Teollisuuden innovaatioiden tohtorikoulusta (DSII). Tohtorikoulussa yhdistyvät uudella tavalla väitöskirjatyö, perehtyminen innovaatiomenetelmiin, liiketoimintahaasteiden ratkaiseminen sekä ammatillisten verkostojen luominen.

Kivelän väitöstyö on tehty tiiviissä yhteistyössä Sandvikin kanssa. Työn 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.

Tuomo Kivelä (34) on kotoisin Perhosta ja työskentelee tällä hetkellä TTY:n automatiikan ja hydrauliikan laboratoriossa.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-4062-2

21.05.2018 9:11Ammattilehti mukana Pohjoinen Teollisuus -suurtapahtumassa Oulussa 23.-24.5. - Mediamobiilin löydät pääsisäänkäynnin vierestä osastolta U6
20.05.2018 9:00Uusia Suomen Akatemian tutkijatohtoreita ja akatemiatutkijoita
19.05.2018 9:11Specman Oulun toimipisteessä 3-v. syntymäpäivät tiistaina 22.5. - tervetuloa!
18.05.2018 12:45Toyota Material Handling ja Microsoft yhteistyöhön logistiikan digitalisoinnissa
18.05.2018 8:30Turvalogiikkaa skaalautuvien prosessijärjestelmien suojaksi
17.05.2018 9:11Fluiconnecto tarjoaa ratkaisut värähteleviin hydrauliikkajärjestelmiin
16.05.2018 10:11VTT:n Robottiauto Marilyn otti harppauksen kohti automaattista 24/7 ajamista - näkee myös sumuseinän taakse
15.05.2018 11:04Valmet toimittaa ulkopakkauskartonkikoneen Kiinaan
14.05.2018 9:11Tampereen kauppakamari lahjoittaa 400 000 euroa Tampereen uudelle säätiöyliopistolle
13.05.2018 13:11Uusi suuri ja mielenkiintoinen FLUID Finland lehti työn alla - alan toimija VARAA NÄKYVYYSPAKETTISI NYT!

Siirry arkistoon »