Hyppää pääsisaltöön
Robologi

Metropolian blogit nostavat keskusteluun aiheita ammattikorkeakoulumme ja kumppaneidemme maailmasta: oppimisesta, työelämästä, yhteistyöstä, osaamisesta, uudistumisesta ja erilaisista kohtaamisista. Sisällöt edustavat kunkin kirjoittajan henkilökohtaisia näkemyksiä, Metropolian johtoryhmän Pelinavaajat-blogi ilmaisee Metropolian virallista kantaa. Tervetuloa vuoropuheluun kanssamme!

  • Uusimmat postaukset
  • Blogit
  • Metropolian bloggaajat
Robologi
VALMIUKSIA JA MAHDOLLISUUKSIA TUTKIMASSA JA KEHITTÄMÄSSÄ
0

MiR100 rullaa Digi-Salamassa

Robologin bloggaajat · 12.5.2022
Henkilö istuu mobiilirobotin päällä jalat ristissä.
Kuva 1. MiR100-mobiilirobotti ja projektiasiantuntija Lauri Ristolainen.

Tämä kirjoitus on jatkoa Mobiilirobotiikka liitää ja rullaa Digi-Salamassa blogille ja tässä käydään tarkemmin läpi Digi-Salama-hankkeessa toteutetut UGV-projektit (Unmanaged Ground Vehicle, ohjaamaton maa-ajoneuvo). UGV-tekniikalla tarkoitetaan maan päällä kulkevia laitteita, jotka kykenevät ohjausjärjestelmään liitetyillä sensoreilla tuottamaan tarpeeksi dataa autonomiseen päätöksen tekoon.

Ensimmäisenä varsinaisena UGV-asiakasprojektina lähdettiin kehittämään miehittämättömän noutovaraston konseptia Refair Oy:lle. Yritys on kylmä-, ilmastointi- ja lämpöpumpputekniikan maahantuonti- ja tukkuliike. Sillä on monia asiakkaita, joilla saattaa olla tarve saada huoltokeikalle komponentti keskellä yötä. Automaattisella noutovarastolla pyrittiin vastaamaan tähän tarpeeseen.

Viisi henkilöä katselee luokkahuoneessa MiR100 robottia.

Kuva 2. Refair projektiryhmä tutkimassa ensimmäistä kertaa MiR100 robottia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tavoitteeksi muodostui kehittää miehittämätön noutovarasto, joka on turvallinen , asiakkaille helppokäyttöinen ja toteutettavissa. Tavoitteena oli myös skaalata ratkaisu yrityksen suurempiin varastoihin ja mahdollisesti kehittää konseptista tuote. Aluksi konetekniikan opiskelijaryhmän kanssa ideoimme neljä erilaista konseptia varaston toteuttamiseksi. Näistä yhtä lähdettiin jatkokehittämään; ajatuksena on, että mobiilirobotti MiR100 hakee varsinaisen varaston puolelta kokonaisen varastohyllyn, ajaa RFID-porteista läpi noutotilaan, asiakas kerää hyllystä tarvitsemansa tuotteet, robotti ajaa uudestaan porteista läpi ja RFDI-tunnisteella merkityt tuotteet on luettu molemmilla läpimenokerroilla. Erotuksesta järjestelmä päättelee, mitkä tuotteet asiakas on poiminut ja lähettää laskun.

Projektiassistentilla lisää potkua tekemiseen

Vuoden 2020 kevään ja kesän aikana palkattu projektiassistentti jatkoi työtä vielä pidemmälle ja rakensi asiakkaan tiloihin fyysisen demon koko kyberfyysisestä järjestelmästä. Lopputulemana voidaan todeta, että tavoitteisiin päästiin erinomaisesti ja demon pohjalta yritys pystyikin tekemään investointipäätöksen. Konseptin mukainen noutovarasto nousee yrityksen Pitäjänmäen toimipisteeseen toivottavasti vuoden 2022 aikana, kunhan järjestelmälle on löydetty luotettava toimittaja. Konseptin todettiin myös olevan siinä määrin toimiva, että siinä on potentiaali kehittyä aivan tuotteeksi asti sekä skaalata se Refairin muihin toimipisteisiin.

Tässä projektissa oli todella hienoa nähdä iteratiivisen kehittämisen kulkevan kohti toteutettavissa olevaa ratkaisua ja saada lopulta nähdä yrityksen tekevän investointipäätöksen sen perusteella. Oli myös siinä mielessä hyvä, että heti ensimmäinen UGV-projekti hankkeessa oli näin onnistunut, sillä luohan se uskoa ja hyvää fiilistä myös jatkossa tekemiseen!

Henkilö istuu automaatiolaboratoriossa tietokoneen ääressä ja lattialla vieressä on robotti.

Kuva 3. Projektiassistentti liittämässä hyllyyn kiinnittymisen mahdollistavaa lisälaitetta ja ohjelmoimassa itse robottia Myyrmäen kampuksen automaatiolaboratoriolla.

Lisälaitteista lisäarvoa

UGV-tekniikkaa käytettiin myös Loval Oyn tarpeista lähteneessä projektissa, jossa MiR100 näytteli jälleen pääosaa kuten Refairillakin. Loval Oy on lämmityskomponenttien valmistaja Loviisasta. Yritys on yksi Euroopan johtavista putkivastusten, lämmityselementtien ja -ratkaisujen valmistajista. Yrityksen tuotanto-varastotiloissa etäisyydet saattavat olla välillä hyvinkin suuria ja tuotantoliikenne massiivista. Tästä johtuen tuotannon yleisenä haasteena on työntekijöiden kulkemat pitkät matkat tuotantotiloissa. Mobiilirobotiikalla pyrittiin vapauttamaan ihmisiä mielekkäämpiin töihin. Projekti käynnistettiin keväällä 2020 konetekniikan projektiryhmän johdosta, ja yritys antoi opiskelijoiden vapaasti ideoida ratkaisuja, mutta antoi kuitenkin selviä reunaehtoja toteutukselle. Tavoitteeksi muodostui kehittää MiRHook-järjestelmää vastaava ratkaisu, jolla Loval pystyisi helposti ja edullisesti testaamaan järjestelmän soveltuvuutta tuotantoympäristöönsä. MiRHook on MiR-yrityksen tarjoama valmis lisälaiteratkaisu, jolla MiR100-robotti pystyy automaattisesti kiinnittymään rullakoihin tai muihin pyörillä kulkeviin alustoihin ja vetää niitä perässään. Projektiryhmä lähti aluksi itse suunnittelemaan myös automaattista kiinnittymistä rullakkoon, mutta toteutuksen haastavuudesta johtuen päädyttiin manuaaliseen ratkaisuun, jolla kuitenkin pystyttiin osoittamaan vetokoukkujärjestelmän käytön olevan mahdollista Lovalin tiloissa.

Laajojen tuotantotilojen kesyttäminen

Projektiryhmästä palkattiin kaksi opiskelijaa projektiassistenteiksi jatkamaan aloitettua työtä vielä  pidemmälle. Kaksikolle muodostui omat tavoitteensa yhteisen projektiaiheen sisältä. Toinen jatkoi vetokoukkudemon rakentamista pidemmälle ja toinen suunnitteli kokonaan uuden ratkaisun tavaran liikuttamiseen autonomisesti MiR100-robotilla. Tässä ratkaisussa robotin päälle kiinnitettiin rullarata, jonka kallistuskulmaa robotti itse säätää karamoottorilla. Idea perustui painovoimaan siten, että robotin kuljettama paketti liukuu rullaradalta pöydälle, kun lineaarisen liikkeen tuottava karamoottori nostaa radan takareunan etureunaa ylemmäksi ja näin voidaan paketti jättää robotilla tuotantosolulle. Myös vetokoukun automaattinen kiinnittyminen saatiin jatkoprojektin aikana toteutettua samaisella karamoottorilla. Molempia ratkaisuja testattiin kahdella viikon mittaisella testijaksolla Lovalin tuotantotiloissa. Lopputuloksena asetettuihin tavoitteisiin päästiin oikein hyvin. Yritys sai arvokasta testidataa laitteen käytöstä oikeassa tuotantoympäristössä ja näki laitteen toiminnassa ilman myyntimiesten päätä pyörälle laittavia myyntipuheita. Oli hyvä nähdä MiR100:n toimivan erinomaisesti myös näin laajoissa, mutta kuitenkin ahtaissa tuotantotiloissa. Onnistuneesta demosta huolimatta asiakkaan kanssa jouduttiin yhteisesti toteamaan, että yksi robotti ei vielä riitä hanskaamaan näitä tiloja, vaan tarvitaan useamman robotin laivue. Jatkoprojektin aiheeksi muodostuikin vielä selvittää, kuinka monta robottia tarvitaan ottamaan Lovalin koko sisälogistiikka haltuun. Jatkoprojektia ei ole vielä tämän tekstin kirjoitushetkellä päästy aloittamaan.

Projektiassistentti ohjaa MiR100 robottia tuotanto- ja varastotiloissa.

Kuva 4 Loval projektiassistentti kartoittamassa tuotanto- ja varastotiloja MiR100 robotilla.

Virtuaalinen UGV

Viimeisenä autonomisen robotiikan projektina esittelyssä on Mevealle toteutettu projekti. Mevea on simulaatioihin ja simulaattoreihin keskittyvä yritys ja he ovat kehittäneet ohjelmiston, jolla voidaan simuloida muun muassa ajoneuvojen käyttäytymistä eri tilanteissa ja saada hyvin tarkkaa dataa aivan komponenttitasolta asti. Tämän tyyppinen testaus on isona osana mahdollistanut autonomisten robottien kehityksen, sillä tällä tavoin saadaan dataa esimerkiksi pyörien luistamisesta eri alustoilla ja eri nopeuksilla, ennen kuin varsinaista robottia on edes rakennettu. Projektiin valikoitui ryhmä peliteknologian opiskelijoita ja projektin tavoitteeksi muodostui kehittää Unity-pelimoottoriin törmäyssimulaattori ajoneuvoille sekä työkalu komponenttien hallitsemiseen ja tarkasteluun. Projektin aihe osoittautui ennakoitua haastavammaksi eikä tätä myöten tavoitteisiin aivan päästy. Lopputuloksena syntyi kuitenkin työkalu, jossa on haluttuja ominaisuuksia, mutta ei tarpeeksi pitkälle kehitettynä. Jäi lopulta yrityksen itse päätettäväksi, kannattaako simulaattoria ja työkalua kehittää eteenpäin.

Kohti plug & play -tasoa

Edellä esitettyjen projektien tuloksista voidaan nähdä, että UGV-teknologia on käyttökelpoista ja tuo selvää lisäarvoa muun muassa sisälogistiikan automaattisiin ratkaisuihin. UGV-laitteiden käyttöönotto ja ohjelmointi vaikuttaa näiden projektien perusteella kohtuullisen yksinkertaiselta ja suoraviivaiselta. Kuitenkin täysi potentiaali laitteista päästään lunastamaan vasta, kun ne liitetään osaksi yrityksen toiminnanohjausjärjestelmää, on määritetty tarvittava laivue ja yksittäisille roboteille liitetään niiden tarvitsemat lisälaitteet. Voidaan siis sanoa, että UGV-teknologia on valmista teollisuuden tarpeisiin, mutta ei aivan vielä plug & play -tasolla.

 


 

Kirjoittaja:

Lauri Ristolainen

Konetekniikan insinööri, pääaineena automaatio

Digi-Salama-hankkeen projekti-insinööri, nykyinen projektiasiantuntija.

Metropolia Ammattikorkeakoulu

 

automaattinenDigi-salamaMiR100NoutovarastoUGV-tekniikka

Ei kommentteja

    Kommentoi Peru vastaus

    Sinua saattaisi kiinnostaa myös nämä:

    • Mobiilirobotiikka liitää ja rullaa Digi-Salamassa
      Mobiilirobotiikka liitää ja rullaa Digi-Salamassa
      17.3.2022
    • UAV-teknologia liitää
      UAV-teknologia liitää
      5.5.2022
    • Kuinka murealta maistuu digitaalinen kaksonen?
      Kuinka murealta maistuu digitaalinen kaksonen?
      3.2.2022

    Tietoa blogista

    Robologi-blogi on robotiikkaa ja sen ympärillä tapahtuvia muutoksia ja mahdollisuuksia käsittelevä Metropolian blogi. Blogista voit nyt lukea mitä robotiikan, tekoälyn ja digitalisaation saralla tapahtuu. Robologi sai alkunsa Roboreel-hankkeesta

    Robologi-blogin toimituskunta

    • Päivi Haho, päätoimittaja, yliopettaja, TKI, p. +358 40 1677990
    • Antero Putkiranta, yliopettaja, tuotantotalous, p. +358 40 169 5939
    • Pasi Lankinen, yliopettaja, Puhtaat ja älykkäät ratkaisut, p. +358 40 678 4866
    • Antti Liljaniemi, lehtori, Ajoneuvo- ja konetekniikka, p. +358 40 024 0756

    Sähköpostiosoitteet:

    Toimituskunta toimittaa Robologi-blogin sisällöt ennen julkaisua.



    Oletko kiinnostunut olemaan osa Robologin kirjoittajakuntaa? Laita viestiä osoitteeseen .

    Uusimmat jutut

    • Henkilö testaa kobottia.

      Kobotiikan simulointia ja testausta tosielämästä

      19.5.2022
    • Henkilö istuu mobiilirobotin päällä jalat ristissä.

      MiR100 rullaa Digi-Salamassa

      12.5.2022
    • Lauri Ristolainen pitelee itse koottua Pixhawk4 -droonia käsissään.

      UAV-teknologia liitää

      5.5.2022

    Arkisto

    • ▼ 2022 (10)
      • ▼ toukokuu (3)
        • Kobotiikan simulointia ja testausta tosielämästä
        • MiR100 rullaa Digi-Salamassa
        • UAV-teknologia liitää
      • ▼ maaliskuu (3)
        • Digisalama virtuaalitodellisuudessa
        • Mobiilirobotiikka liitää ja rullaa Digi-Salamassa
        • Digi-Salaman tekoälytapaukset
      • ▼ helmikuu (2)
        • Tekoälyllä kohti ketterää digisalamointia
        • Kuinka murealta maistuu digitaalinen kaksonen?
      • ▼ tammikuu (2)
        • Sokea tietämättömyys vai tiedostettu hyväksyntä?
        • Itseohjautuvat autot moraalisessa tienristeyksessä
    • ► 2021 (10)
      • ► joulukuu (2)
        • Kenelle kaatuu vastuu tekoälystä?
        • Tekoäly, ihmiskunnan yhteinen lapsi
      • ► marraskuu (2)
        • Tappaako tekoäly hoivatyön inhimillisyyden?
        • Avustajarobottien aika - autuus vai anarkia?
      • ► lokakuu (1)
        • Päivä jolloin kaikki muuttui − ja mikään ei muuttunut
      • ► elokuu (1)
        • Lähtisitkö robotin hoiviin?
      • ► toukokuu (1)
        • Cobotti hyppäsi kyytiin
      • ► helmikuu (2)
        • Teknologista singulariteettia etsimässä
        • Niin erilainen mutta niin samanlainen
      • ► tammikuu (1)
        • Viekö Nao hoitajien työpaikat?
    • ► 2020 (12)
      • ► joulukuu (1)
        • Toisinaan on älyssä pitelemistä
      • ► marraskuu (2)
        • Hyvinvointiteknologiapäivä Ruiskadun kampuksella Turussa
        • Digitaaliset kaksoset hypekäyrän huipulla
      • ► lokakuu (1)
        • Hoitajamitoitus, SoTe-uudistus ja robotiikka 
      • ► syyskuu (1)
        • Robotista on moneksi
      • ► elokuu (1)
        • Joko yritykselläsi on datastrategia?
      • ► kesäkuu (1)
        • Logistiikka-automaatiojärjestelmää kehittämässä
      • ► toukokuu (1)
        • Koronteeni paljasti heikkoutemme
      • ► huhtikuu (2)
        • Palvelukseen halutaan robotti - etenkin nyt
        • Kuin hylje palvelutalossa
      • ► tammikuu (2)
        • Mistä osaajia automaatioalalle? Kädentaidot kunniaan!
        • Ikäihmisten teknologia on hauskaa ja tarjoaa elämyksiä
    • ► 2019 (10)
      • ► joulukuu (1)
        • Teollisuus 4.0:n lyhyt oppimäärä
      • ► marraskuu (2)
        • Olen Paro, kuinka voin auttaa?
        • Robotti ratkomassa koneistajapulaa
      • ► lokakuu (1)
        • Mitä lapsesi tekisi? Entä Nao?
      • ► toukokuu (1)
        • Synnyttävätkö robotteja unelmat, osingot vai ihmisten tarpeet?
      • ► huhtikuu (1)
        • Tunnetko jo Paron?
      • ► maaliskuu (2)
        • Yritys on mitä se ei ole – ja sitä voi robottikin olla
        • Ymmärrämmekö mitä robotiikka meille merkitsee? Kirja oikeista kysymyksistä
      • ► helmikuu (1)
        • Can I Give You A Candy? – Kun Cobotti tuli taloon
      • ► tammikuu (1)
        • Robologi megatrendien pyörteissä

    Avainsanat

    Älyseinä automaatio Cobotti Digi-salama Digitaalinen kaksonen Digital Twin Digitalisaatio Etiikka Hyljerobotti Hyvinvointiteknologia Ikäihmiset Industry 4.0 Kilpailukyky Kobotti Kommunikointi Koneoppiminen Lego-robotti Megatrendi Nao Omron LD -mobiilirobotti Palveluehdot Palvelurobotiikka Paro Roboreel Roboreel-konsultointikirja Robotiikan historia Robotiikka Robotisaatio Robotti Sääntely Simulointi Teknologia Teknologiatarjoaja Tekoäly Teollinen vallankumous Teollisuus Teollisuus 4.0 Teollisuusrobotti Terapia- ja hoivarobotti Turvallisuus UGV Vanhuspalvelut VR Vuorovaikutus Yhteistyörobotti

    © 2015 Metropolia Ammattikorkeakoulu


    Sisällöt edustavat kunkin kirjoittajan henkilökohtaisia näkemyksiä, Metropolian johtoryhmän Pelinavaajat-blogi ilmaisee Metropolian virallista kantaa.

    Saavutettavuusseloste Tietosuojaseloste