Med noggranna positionssystem och kameraförsedda drönare menar George Nikolakopoulos att grävmaskiner redan nu kan arbeta utan mänsklig förare.

Publicerad den: 2017.11.24

Forskare tror på själv­styrande grävmaskiner

Spaning: I gruvindustrin går utvecklingen i rasande takt mot autonoma maskiner. Robotforskare George Nikolakopoulos menar att de självgående maskinerna är redo att flytta upp till marknivå.

Låst innehåll

Nere i gruvan råder en tuff miljö och det pågår ständigt forskning för att underlätta arbetet genom att använda sig av automatiserade processer och eldrivna maskiner. Delar av den nya tekniken som skapas kan även få användning inom entreprenadverksamhet på ytan.

George Nikolakopoulus är professor och forskare vid Luleå tekniska universitet. Han menar att det med hjälp av redan existerande teknik inom bara ett par år är möjligt att låta en grävmaskin gräva och lasta helt automatiskt.

– Ett av hindren har tidigare varit att autonoma maskiner kräver väldigt noggranna positioneringssystem. Det problemet har vi löst nu.

Forskningen vid LTU har resulterat i en teknik som kallas Ultra Wide Band, UWB, med en noggrannhet på några få centimeter. George Nikolakopoulos liknar UWB vid en inomhusvariant av GPS. Det arbetar med hjälp av utplacerade sändare och mottagare monterade på maskiner, eller människor. Med hjälp av UWB kan han följa en människa i 3D när den rör sig till exempel i en gruva, eller ett hus.

– Om vi placerar ut ett UWB-system på en arbetsplats och kompletterar det med självflygande drönare med kameror går det utmärkt att övervaka och styra en grävmaskin i arbete.

George är övertygad om att han målar en verklighetstrogen bild av framtiden. För fem år sedan skapade han en vision om automatiserade system för skutknackning efter sprängning och de finns nu i en testversion.

– Under november testar vi intelligenta drönare i en riktig gruva. De kan själva orientera sig i gruvgången efter en sprängning och undersöker var berget behöver säkras. Sedan går vi in med en fjärrstyrd skutknackare.

Fjärrstyrningen innebär enligt George att både effektiviteten och kvaliteten ökar, samt naturligtvis även säkerheten.

Andra system som enligt George är redo att tillämpas även inom entreprenadvärlden är så kallad förstärkt verklighet. I gruvan kan föraren av borriggen få hålen som ska borras projicerade på bergväggen framför sig. Ovan jord kan tekniken tillämpas för att ge föraren tillgång till information som annars inte är tillgänglig. Till exempel kan vikten av ett lass visas i maskinens vindruta, eller information om dolda hinder.

– Tänk Terminator, förklarar George.

Arbetet vid LTU ingår som en del i ett treårigt samarbetsprojekt inom ramen för EU:s forsknings- och innovationsprogram Horizon 2020. Tolv organisationer från Sverige, Finland, Tyskland och Polen arbetar gemensamt för att ta fram hållbar och ekonomiskt konkurrenskraftig ny teknik.

Projektet har fått namnet Sustainable Intelligent Mining Systems, SIMS, och samordnas av Atlas Copco. Företagets SIMS-projektledare Morgan Rody är mycket positiv till hur projektet utvecklats hittills. Men det finns naturligtvis utmaningar.

– Att utveckla hållbara och smarta gruvsystem innebär samordning av flera olika typer av mjukvarusystem och teknik som befinner sig i frontlinjen. De tillhandahålls av flera ledande leverantörer och att få dessa system att sömlöst kommunicera med varandra är en av de stora utmaningarna för SIMS.

Projekt SIMS arbetar dessutom i den verkliga världen. Detta är inte enbart ett rent teoretiskt forskningsprojekt. Målet är att resultatet snabbt ska kunna bli verklighet i världens gruvor. Morgan Rody poängterar att det finns krävande kunder som ivrigt väntar på nya metoder att tillämpa.

Demonstrationer kommer kontinuerligt under projektets gång att genomföras i gruvor i de deltagande länderna.

– Att visa vad SIMS har skapat är en viktig del av projektet. Vi kommer med hjälp av modern kommunikationsteknik att kunna visa världen halvautonoma inspektionsdrönare, automatiserad mineraldetektion, gruvmaskiner drivna av nollutsläppsbatterier, realtidssystem för kontroll och datahantering, underjordisk 5g-kommunikation, halvautonom teknik för laddning av sprängämnen med hjälp av robotar, underjordiska positioneringssystem och mycket mera.

Avgörande för att system med flera samverkande maskiner ska fungera är ett väl fungerande kommunikationssystem.

Ett av företagen i SIMS är telekommunikationsföretaget Ericsson, som även deltagit i det nyligen avslutade gruvforskningsprojektet PIMM, Pilot for Industrial Mobile communication in Mining. Torbjörn Lundahl, forskningsdirektör på Ericsson, berättar hur ett radionät för kommunikation installerats i Bolidens guldgruva Kankbergsgruvan.

– Vi skapade ett nät 400 meter under jord vilket möjliggjorde för Volvo CE att fjärrstyra en hjullastare.

Systemet gav enligt Torbjörn Lundahl full täckning och höga överföringshastigheter med minimal fördröjning.

– Vi valde att arbeta med cellulär teknik, här 4g, eftersom det är en väl spridd teknik. Det innebär att samma system kan användas ovan jord som i gruvan.

Ericsson driver sedan fem år tillbaka sitt projekt 5g för Sverige och Torbjörn Lundahl menar att 5g-tekniken kommer att få stor betydelse för hur arbetsplatser även ovan gruvan kommer att se ut i framtiden.

– Det ger en möjlighet att koppla upp och styra maskiner, dels för att människor ska slippa farliga miljöer, men även för att optimera processer och spara pengar

Text: Sofia Barreng Foto och illustration: George Nikolakopoulos

Publicerad den: 2017.11.24

Logga in



Kom ihåg mig

Skapa användare