Pieni ja ketterä kaivosrobotti muuttaa kaivosteollisuuden tulevaisuutta

Tampereen yliopiston mekatroniikan tutkimusryhmä on mukana uudessa Horizon 2020 -rahoitusta saaneessa ROBOMINERS-hankkeessa, joka saattaa muuttaa tulevaisuuden kaivosteollisuutta radikaalisti. Tutkijat rakentavat prototyypin pienestä, luontoa jäljittelevästä ja itse itsensä kokoavasta kaivosrobotista, jonka avulla kaivostoiminta on tarkempaa ja ympäristöystävällisempää.

mine

Kuva: Aleksandar Pasaric/Pexels

Nelivuotisessa ROBOMINERS-hankkeessa kehitetään autonomisiin kaivosrobotteihin perustuvaa tulevaisuuden kaivosta, jonka avulla myös pienten ja vaikeasti saavutettavien mineraalivarantojen kaivaminen on mahdollista. Autonomiset kaivosrobotit ovat pienikokoisia, modulaarisia ja luontoa jäljittelevä. Erikoista kehitettävässä prototyypissä on myös se, että se pystyy kokoamaan itse itsensä osista ja konfiguroimaan itsensä eri työtehtäviä varten. Siksi kaivosta varten tarvitaan vain kapea kuilu, jos osat voidaan laskea maan alle.

– Tutkimuksemme voi mullistaa koko kaivosteollisuuden. Tulevaisuudessa ei kenties tarvita enää suuria kaivosalueita, vaan pienet robotit työskentelevät maan alla louhien esiintymät tarkasti ja luontoa vahingoittamatta, professori Kari T. Koskinen Tampereen yliopistosta kertoo.

Kehitteillä oleva robottimainari pystyy työskentelemään myös veden alla, mikä tarkoittaa lisää hyötyjä ympäristölle sekä huomattavia kustannussäästöjä: kaivoksia ei olisi tarpeen pumpata tyhjiksi niihin nousevasta vedestä, mikä vähentää käsiteltävän jäteveden määrää. Myöskään valtavia kasoja jätekiveä ei synny, sillä robotti louhii vain tarpeellisen. Pienet määrät jätekiveä voidaan käyttää jo kaivettujen osien täyttämiseen.

Roboteissa hyödynnetään erilaisia tekoäly- ja koneoppimissovelluksia, joiden avulla ne osaavat liikkua kaivoksessa ja tunnistaa louhittavat mineraalit.

– Esimerkki aivan uudenlaisista sensoreista ovat eräänlaiset keinotekoiset tuntosarvet, joiden avulla robotti havainnoi ympäristöään, Koskinen kertoo.

ROBOMINERS-hankkeen taustalla on huoli Euroopan omavaraisuudesta ja huoltovarmuudesta. Robottien avulla olisi mahdollista päästä käsiksi esimerkiksi vanhoihin, jo perinteisin menetelmin kaivettuihin kaivoksiin jääneisiin varantoihin.

Tamperelaisosaamisen ytimessä

Hankkeessa Tampereen yliopistossa vahvasti mukana olevat Kari T. Koskinen ja tutkimuspäällikkö Jussi Aaltonen mekatroniikan tutkimusryhmästä ovat innoissaan alkaneesta hankkeesta paitsi sen mahdollisesti mukanaan tuomien huimien edistysaskelten vuoksi, myös tamperelaisen tutkimuksen näkökulmasta.

– Meillä on runsaasti moniteknisiin järjestelmiin liittyvää konetekniikan alan osaamista, jota pääsemme nyt hyödyntämään tässä hankkeessa monipuolisesti. Hankkeessa tutkitaan myös esimerkiksi erilaisia menetelmiä esimerkiksi uudentyyppisiin toimilaitteisiin ja niiden säätöön. Työtä on muun muassa useille väitöskirjatutkijoille. Kaivosrobotti on siis vahvasti tutkimushanke, ei vain insinööriratkaisu olemassaolevaan ongelmaan.

– Myös poikkitieteellisyys on isossa roolissa, sillä mukana on insinöörien lisäksi geologeja. Aiemmassa, meille paljon hyödyllistä kaivosalan tuntemusta tuoneessa UNEXMIN-hankkeessa mukana oli myös arkeologeja, Jussi Aaltonen kertoo.

ROBOMINERS-hanketta johtaa espanjalainen Universidad Politecnica de Madrid, ja mukana on Tampereen yliopiston lisäksi 12 muuta partneria, joiden joukossa yliopistoja, tutkimuslaitoksia ja yrityksiä.

Uusimmat artikkelit

Energia-alan päästövähennykset eivät riipu hiilinieluista, omat teot avainasemassa

Energiatuotannon tie puhtaaseen energiajärjestelmään ei ole riippuvainen metsien hiilinieluista, vaan alan omista päästövähennyksistä, toteaa  Energiateollisuus ry lehdistötiedotteessa.

20.11.2019 | Alan Uutiset

Fossiilisten polttoaineiden tuotanto on karkaamassa ilmastotavoitteista

Tänään julkaistu kansainvälinen raportti osoittaa, että Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteita on entistä vaikeampi saavuttaa, mikäli valtioiden kaavailemat kivihiilen, öljyn ja maakaasun tuotantomäärät vuoteen 2030 mennessä toteutuvat. Selvityksen perusteella valtiot aikovat tuottaa fossiilisia polttoaineita yli kaksinkertaisen määrän ilmastotavoitteisiin nähden. Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena on rajoittaa ilmaston lämpeneminen 1,5 asteeseen.

20.11.2019 | Tutkimus ja koulutus

Pelimoottori-, AR- ja VR-teknologioiden hyötykäyttö yleistyy – yrityksille tilaisuus kokeilla uutta teknologiaa

Alun perin tietokonepelien kehitystyön helpottamiseksi rakennettuja pelimoottoreita käytetään yhä enemmän myös hyötykäyttöön elinkeinoelämässä. Hämeen ammattikorkeakoulussa pyritään tukemaan tätä kehitystä hakemalla yrityksiä, joilla olisi kiinnostusta kokeilla uusia teknologioita.

EOS esittelee uusia ratkaisuja metallien 3D-tulostukseen

EOS esittelee formnext 2019 -messuilla tuotantovalmiin EOS Shared Modules -ratkaisun. Useista laitteisto- ja ohjelmistomoduuleista koostuva ratkaisu helpottaa ja suoraviivaistaa työnkulkua ennen varsinaista valmistusprosessia, prosessin aikana ja sen jälkeen. EOS Shared Modules mahdollistaa korkealaatuisten metalliosien valmistuksen tehokkaasti, skaalautuvasti ja kannattavasti etenkin käytettäessä rinnakkain useita 3D-tulostusjärjestelmiä. Järjestelmän odotetaan tulevan myyntiin viimeistään vuoden 2020 jälkipuoliskolla.

Teollisuuden tarkastukset kustannustehokkaasti ja turvallisesti

Viasor Oy palkittiin Teknologia 19-tapahtuman yhteydessä Kunnossapitoyhdistys Promaint ry:n ja Suomen Messusäätiön vuoden 2019 yritysinnovaatiopalkinnolla. Lokakuussa 2018 perustettu yhtiö on kehittänyt droneja hyödyntävän ratkaisun vaikeasti lähestyttävien kohteiden, kuten säiliöiden, kunnon tarkastukseen. Droneilla tehtävät seinämän paksuusmittaukset mahdollistavat käsin suoritettuja mittauksia laajemman otannan kustannustehokkaalla ja turvallisella tavalla.

8.11.2019 | Kumppaniartikkeli

KL-Lämmön osaaminen tulppaa teollisten laitteiden rahareiät

Teollisuuden järjestelmissä kiertää nesteiden lisäksi yllättävän paljon rahaa. Ainakin kun ajatellaan Motivan takavuosina vetämää energiatehokkuuden tutkimusta, jonka mukaan tehoton lämmönsiirto aiheuttaa suomalaisille teollisuusyrityksille 500 miljoonan euron vuosittaiset kustannukset. Tässä on suurten kiinteistöjen omistajille taas yksi hyvä syy pitää järjestelmät kunnossa.

Honeywell Analytics tuottaa tehokkaammin joustavien mobiilirobottien avulla

Kolme tanskalaisen Mobile Industrial Robotsin (MiR) robottia siirtävät automaattisesti materiaaleja ja tuotteita koko matkan tuotannossa Honeywell Analyticsilla Englannissa. Robotit auttavat siinä, että yritys voi työskennellähelposti ja ketterästi tuotantoprosesseissaan.