FIMECC tuo perstuntuman etäohjaukseen

FIMECC Oy:n Effima-ohjelmaan kuuluvassa projektissa tuntoaisti yhdistettiin työkoneiden etäohjaukseen. Näin liikuteltavien työkoneiden tuottavuus harppasi jättiloikan eteenpäin tämän Lappeenrannan teknillisen yliopiston tutkimuksen avulla.

Etäohjattavista työkoneista ei saada parasta tehokkuutta irti nykyautomatiikalla, joka reagoi muuttuviin tilanteisiin hitaammin kuin ihminen. Lappeenrannan teknillisen yliopiston professori Heikki Handroos sai idean tuntoaistin hyödyntämisestä etäohjauksessa, kun Sandvikin suunnittelupäällikkö Arto Vento kertoi aiemman FIMECC-yhteistyöprojektin aikana automatiikan haasteista.

”Suuria kaivoslastareita ohjataan paljolti perstuntumalta”, tietää Vento. ”Kun laitetta ohjataan etänä maan päällä, kuljettajalta katoaa tuntuma siihen. Silloin ei havaitse koneen mahdollista ylikuormittamista tai vaaratilannetta, jossa lastari saattaa ajautua vaikkapa päin tunnelin seinää. Myös lastarin tuottavuus on heikompi verrattuna tottuneeseen manuaaliajoon, mikäli kauha jää kasalla vajaaksi.”

Visuaalinen tai kuultu palaute koneen toiminnasta ei aiheuttanut tarpeeksi nopeita korjaavia reaktioita kuljettajalta, mutta tuntoärsykkeistä löytyi ratkaisu. Kun ohjain antaa signaalin etäohjattavan laitteen toiminnasta tuntoaistin avulla, kuljettaja pystyy todella nopeasti reagoimaan muutoksiin tilanteissa.

”Kaupan hyllyllä ei ollut valmista ratkaisumallia, joten lähdimme vapaasti testailemaan tieteelliseltä pohjalta. Tässä FIMECC-projektissa olemme saaneet viedä teoreettista pohdintaa käytäntöön, mikä on ollut tutkijoille todella antoisaa. Ensimmäinen väitöskirja aiheesta valmistui elokuussa ja voimme sanoa, että olemme maailmalla uranuurtajia tutkimuksessa, jossa tuntoaisti yhdistetään työkoneiden tekniikkaan”, Heikki Handroos toteaa.

Prototyypit testauksessa

Virtuaaliympäristössä testaamiseen on nyt valmistettu kaksi prototyyppiä ohjaimista, jotka antavat palautteen koneen käyttäytymisestä tuntoaistin avulla. Projektissa mukana olevat työkonevalmistajat Sandvik ja Kalmar ovat jakaneet tutkijoille tietoa kaivos- ja satamalaitteiden käyttäytymisestä etäohjauksessa.

Prototyyppiä on testattu Sandvikin lastaussimulaattorissa sekä Kalmarin mobiilipukkinosturin (RTG) simulaattorissa, jossa se antaa tuntoaistille palautetta tarttujan heiluriliikkeestä konttia nostaessa. Tuntoaistin avulla heiluriliikkeen saa hidastettua nopeammin kuin pelkällä automatiikalla.

”Haemme jatkuvasti lisää tehokkuutta satamien toimintaan. Jos yhden kontin käsittelyajasta saa poistettua sekunninkin, se nopeuttaa merkittävästi 5000 kontin aluksen purkamista. FIMECC tarjoaa meille hyvät lähtökohdat sukeltaa meille tärkeisiin tieteen ja tekniikan kehityksen aukkokohtiin ja voimme yliopistoyhteistyöllä tehdä yllättävänkin suuria harppauksia meille uusien tekniikoiden haltuunotossa”, sanoo Kalmarin automaation tuotekehityksen johtaja Pekka Yli-Paunu.

JK