Tutkitaan: Mobiiilirobotiikka ja eksoskeletonit muuttavat työntekoa teollisuudessa
RoboAI Industry:ssa käynnissä olevan RoboFleet-hankkeen toteutuksessa keskitytään tutkimaan mobiilirobotiikkaa, eksoskeletoneja, sekä niiden muodostamien parvien tehokasta hyödyntämistä nykyaikaisessa tuotannossa. Pääpainona tutkimuksessa ovat kyseisten tekniikoiden teollinen käyttö ja uudet potentiaaliset kohteet Satakunnan pk-sektorin yrityksissä. Ihmisten jaksaminen sekä osaavan työvoiman riittävyys ovat keskeisiä kysymyksiä nykyisessä länsimaalaisessa tuotantotaloudessa. Osaavasta henkilöstöstä halutaan pitää kiinni ja jatkuvasti etsitäänkin uusia keinoja nykyisten työtehtävien sujuvampaan suorittamiseen.
Mobiilirobotiikassa pyritään siirtämään aikaa vieviä, mutta ei tuottavia tehtäviä – kuten erilaisia logistiikkatöitä – robottien hoidettavaksi. Näin kevennetään työntekijöiden kuormaa ja vapautetaan resursseja tuottavampaan työhön. Kehityskohteita kartoitetaan laajasti, ja robotiikkaa pyritään hyödyntämään monipuolisesti aina valvontatehtävistä kappaleiden noutoon.
Lihasvoimin tehtävän työn kuormittavuutta on läpi historian pyritty vähentämään koneellisesti, mutta silti tietyt kohteet soveltuvat parhaiten ihmisen tehtäviksi. Nyt laajasti markkinoille tulleet puettavat tukirangat, eli eksoskeletonit, pyrkivät pienentämään työn keholle aiheuttamaa sekä staattista että dynaamista kuormaa. Näiden vielä melko tuntemattomien apuvälineiden käyttöä jaksamisen ja tuottavuuden parantamisessa kartoitetaan erilaisista töistä kerättävin käyttäjäkokemuksin.
Tulevaisuudessa toimintaympäristössämme operoi yhä useampia automaattisia, etäyhteydellä varustettuja robotteja ja koneita. On siis selkeä tarve kyetä ohjaamaan niiden toimintaa keskitetysti. Tällaisia Fleet- eli parvihallintaohjelmistoja kehittävät sekä robottivalmistajat että itsenäiset ohjelmistoalan yritykset. Ajatuksena näissä on ohjata erilaisten ja eri robottivalmistajien robottien yhteistoimintaa optimoidusti, jolloin parvihallintaohjelmisto luo esimerkiksi parhaat mahdolliset ajojärjestykset. Eri sovelluksia on tarjolla useita ja teemme selvitystyötä niiden käytettävyydestä ja toimintavarmuudesta.
RoboFleet-hankkeessa on kaksi osiota, joista toinen keskittyy soveltavan tutkimustyön tekemiseen ja toinen on varattu testilaitteistojen hankintaan. Investointeja tehdään uudentyyppiseen mobiilirobotiikkaan, jossa tavoite on edetä ulkoalueilla haasteellisessa maastossa liikkumaan kykenevien mobiilirobottien tutkimuksessa. Toinen merkittävä mobiilipuolinen investointikohde on kahdella jalalla kävelevät, ihmisten kaltaiset humanoidirobotit, joiden tämän hetken kehitys saa paljon näkyvyyttä maailmalla.
Eksoskeletonien hankinnassa pyritään löytämään testikäyttöön laaja kokonaisuus erityyppisiin tehtäviin soveltuvia passiivisia ja aktiivisia malleja. Näin hankkeessa pystytään tekemään monipuolisia kokeiluja erilaisissa työtehtävissä.
Tutkimustyön runkona ovat yritysten kanssa TKI-hengessä tehtävät caset, joissa tavoitteena on löytää uusia teknisiä ratkaisuvaihtoehtoja havaittuihin ongelmakohteisiin. Tutkijat ja yritysten edustajat yhdessä rajaavat tutkittavaksi valitun ongelman, minkä jälkeen erilaisten kokeilujen avulla selvitetään paras toimintamalli.
Kokeilun jälkeen siirrytään testausvaiheeseen, jossa valittua tekniikkaa yleensä kokeillaan aluksi RoboAI-laboratoriossa. Jos menetelmä todetaan labraolosuhteissa toimivaksi, pyritään seuraava kokeilu toteuttamaan yrityksen tiloissa. Tällöin mahdolliset epävarmuustekijät ovat paremmin läsnä ja saadaan seikkaperäisempää tutkimustietoa käytännön toteutuksesta. Samalla molemmat osapuolet saavat myös arvokasta lisätietoa yhteistyöstä oppilaitoksen ja yrityselämän välillä.
Tiesitkö tämän?
Tiesitkö tämän?- Mobiilirobotit ovat autonomisesti liikkuvia, yleisimmin akuista käyttövoimansa saavia robotteja. Niitä käytetään jo laajasti erilaisissa yhteiskunnan tehtävissä, aina ruohonleikkuusta ostoskassien kuljetukseen. Yhä monipuolisempia tehtäviä voidaan tulevaisuudessa siirtää itsenäisiä päätöksiä tekevien mallien toteutettaviksi.
- Eksoskeletonit ovat päälle puettavaa teknologiaa, joka vähentää lihas- sekä nivelkuormitusta. Nämä ulkoiset tukirangat voivat tarjota avustuksen passiivisesti, esim. jousivoimalla ja lisätukena tai aktiivisesti esim. akkujen ja servomoottorien avulla.
- Parvihallinnalla tarkoitetaan useiden robottien tehtävien hallinnasta vastaavia ohjelmistoja. Nämä valvovat laitteiden ylempien tasojen toimintaa, kuten liikennettä ja tehtävien työjärjestyksiä. Tavoitteena on yhdistää eri valmistajien laitteet yhdeksi mallinnettavaksi ja ohjailtailtavaksi kokonaisuudeksi.
