Autonoma ”bläckfiskarmar” borrar spränghål i gruvan

2020-09-02 06:00  

Gruvmaskinens långa bommar borrar hål i berget där det ska sprängas. Nu ska de bli självstyrande – och klara av att lösa problem som sprickor och stenras utan mänskligt ingripande.

En av den svenska maskintillverkaren Epirocs gruv- och tunnelborrmaskiner kallas Boomer. Det är ett stort fordon med upp till fyra stycken, flera meter långa bommar som borrar hål för sprängämne.

I dag kan man bara styra en arm i taget, och det behövs en specialiserad mänsklig operatör. Dessutom måste varje oförutsedd händelse hanteras av en människa. Epirocs vision är att bara kunna mata in en karta över de önskade borrhålen och trycka på start.

Nu samarbetar företaget med Alfred Nobel Science Park och Örebro universitet för att nå det målet. Tre robotarmar har köpts in och monterats i universitetets robotlab.

Läs mer: Svenska Epiroc automatiserar hela jättegruvans truckflotta

– De största svårigheterna är att beräkna och koordinera armarnas rörelser, både så att de inte kommer i vägen för varandra och så att man åstadkommer en effektiv borrning, säger Federico Pecora, ai-forskare vid Örebro universitet.

Sprickor och ras – då hittar robotarmarna nytt ställe att borra på

Han beskriver den tänkta maskinen som en bläckfisk, där armarna rör sig självständigt och samtidigt är medvetna om varandra.

– De måste också ha en beredskap för de osäkerhetsfaktorer som finns i gruvdrift. När man borrar i berg kan det uppstå sprickor, stenblock kan lossna och så vidare. Då ska systemet autonomt kunna räkna ut ett nytt lämpligt ställe att borra på.

Läs mer: Självkörande lastbilar ”blir det dominerande sättet att transportera saker på”

Den valda ai-metoden bygger vidare på teknik som utvecklades i Örebro universitets Iliad-projekt som Ny Teknik skrev om i fjol. Där handlade det om att koordinera rörelserna hos självgående truckar, så att de kunde arbeta tillsammans utan att kollidera med varandra eller med människor.

– Men när två truckars färdvägar korsas kan den ena bara släppa förbi den andra. Robotarmarna har sju leder och rör sig tredimensionellt, de har ”many degrees of freedom”, samtidigt som de allihop sitter fastmonterade på samma basmaskin. Så här är koordinationsproblemet i viss mån svårare, säger Federico Pecora.

Målet: Ta bort operatören från farlig arbetsmiljö

För Epirocs del är målet att göra Boomer-maskinen snabbare och effektivare, och att kunna avlägsna operatören från en farlig arbetsmiljö.

– Men att kunna koordinera autonoma robotarmar har en rad användningsområden även utanför gruvmiljön, och vi angriper svårigheterna ur ett generellt perspektiv, säger Federico Pecora.

Läs mer: Svenska innovationen – ”Ett paradigmskifte för gruvindustrin”

Han exemplifierar med att beredskapen för osäkerhetsfaktorer, som behövs vid bergborrning, kan ge kunskaper om hur man kan installera en robot i en ny fabriksmiljö.

– Det kan också göra det lättare att anpassa robotar till nya uppgifter eller komponenter utan att man behöver programmera om dem från scratch, säger Federico Pecora.

2022 ska tekniken testas i Askersund

Projektet heter Autoboomer och bedrivs i samarbete mellan Epiroc, gruvbolaget Zinkgruvan Mining, och Alfred Nobel Science Park. Budget är 8 miljoner kronor och finansieringen kommer från Vinnova.

Forskningsarbetet bedrivs vid Örebro universitet, av Federico Pecora (docent i datavetenskap och universitetslektor vid Institutionen för naturvetenskap och teknik), och Shiyu Zhang (postdoktor vid Institutionen för naturvetenskap och teknik).

Autoboomer-projektet pågår till 2022. Enligt plan ska tekniken då testas i realistisk miljö i Zinkgruvan Minings underjordsgruva i Askersunds kommun.

Tommy Harnesk

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt