Opiskelijat ja tutkijat kehittävät uuden sukupolven robottia – yhdessä

LUT:ssä kehitetään uuden sukupolven robottia – robottia, joka tulee korvaamaan ihmisen tekemiä kokoonpano- ja korjaustehtäviä esimerkiksi arktisilla alueilla, sota-alueilla tai maanjäristyksen tuhoamissa kohteissa.

Robotista kehitetään opiskelijoille ja tutkijoille yhteinen, kansainvälinen työskentelyalusta, jota voidaan hyödyntää eri tieteenalojen tutkimuksessa ja koulutuksessa. Kehitystyössä sovelletaan muun muassa kone-, sähkö- ja tietotekniikkaa.

Kehitteillä olevassa robotissa lähes kaikki ominaisuudet, kuten voima, liikeradat ja hienomotoriikka ovat säädettävissä. Se koostuu rungosta, kahdesta kädestä sekä päästä ja siinä on neljä kameraa: yksi molemmissa käsissä, yksi päässä ja yksi kopterikamera seuraa robotin liikkeitä ilmasta käsin.

Robotti liikkuu pyörillä ja sen rungon sisälle on sisäänrakennettu automaattinen latausalusta kopterikameralle. Robotin ohjaamisessa hyödynnetään virtuaalilaseja, joihin robotti välittää 3D-kuvaa reaaliajassa sekä joystickiä, missä on tuntoaisti. Ohjaaja on ikään kuin robotti itse.

Tuntoaisti joystickiin tuotetaan haptisilla menetelmillä. Haptiikka on robottimekanismi, jonka avulla ohjaimeen tuodaan voimapalautteet, kuten värinä, heiluminen ja töyssyt. Kun robottia ohjataan etänä, katoaa ohjaajalta tuntuma siihen. Silloin ohjaaja ei havaitse robotin mahdollista ylikuormittumista tai vaaratilannetta. Kun ohjain antaa signaalin robotin toiminnasta tuntoaistin avulla, pystyy käyttäjä reagoimaan muutoksiin eri tilanteissa todella nopeasti. Se pystyy 3D-kuvan ja tuntoaistin avulla välttämään esteet ja hidasteet myös paikoissa, joissa on pimeää tai muuten huono näkyvyys.

Valmistuttuaan robotti voi toimia kohteissa, joissa työskentely on ihmisille hengenvaarallista. Esimerkiksi Fukushiman ydinvoimalan räjähdettyä sen korjaustöissä jopa 50 ihmistä työskenteli henkensä uhalla. Tulevaisuudessa tämänkaltaiset korjaustyöt hoidetaan robotilla, joka toimii kuin ihminen ja jota ohjataan etänä, turvallisen etäisyyden päässä vaarallisesta kohteesta.

Robotin kokoonpano on parhaillaan käynnissä ja sen on määrä valmistua keväällä 2017.

Insinööriopiskelijan unelma

Ranskasta kotoisin oleva Chloé Nativel saapui Lappeenrantaan muutama kuukausi sitten. Hän suorittaa LUT:ssä insinööriopintoihinsa kuuluvaa työharjoittelua robotti-projektin parissa. Chloén vastuulla projektissa on robotin käsien ohjelmointi: käsien on tarkoitus toimia kuten ihmisen kädet ja myös yhteen ihmisen kanssa. Projektin edetessä hän ohjelmoi kaikki robotin osat toimimaan yhdessä yhden keskusyksikön kautta.

Ohjelmointi ja robotiikka olivat Chloélle uusi aluevaltaus, sillä hänen opintonsa Ranskassa keskittyvät lentotekniikkaan. Robotissa on kuitenkin paljon sellaista, mikä tukee hänen lentotekniikan opintojaan: mekaniikkaa, elektroniikkaa ja modernia teknologiaa.

"Halusin tulla insinööriksi tai lentäjäksi, mutta en voinut mennä lentäjäkouluun koska minulla silmälasit. Valitsin siis insinööriopinnot. Konetekniikka ja erityisesti mekaniikka ovat todella mielenkiintoinen ja monipuolinen aihepiiri. Kun kuulin kaveriltani, millaista täällä Lappeenrannassa on ja että täällä on käynnistymässä tämä projekti, kiinnostuin heti. En ollut koskaan ollut tekemisissä robotin kanssa tai ohjelmoinut, mutta olen oppinut nopeasti."

Projekti on tarjonnut Chloélle mahdollisuuden kokeilla opittuja asioita käytännössä. Esimerkiksi laboratoriossa työskentely on hänelle uusi kokemus. Parasta projektissa on hänen mielestään vapaus: yliopistolle voi tulla koska tahansa - vaikka keskellä yötä - eikä työnteko ole sidottu tiettyyn työaikaan. Oppiminen tapahtuu usein kokeilun kautta.

"Olen oppinut täällä todella paljon esimerkiksi suunnittelu- ja rakennusprosessista, tiedon etsinnästä ja ohjelmoinnista. Lisäksi olen päässyt työskentelemään eri alojen osaajien kanssa. Se on todella mielenkiintoista. Pidän siitä, että minulla on aikaa opetella ja tutkia asioita. Käytin esimerkiksi kokonaisen aamupäivän siihen, että sain ohjelmoitua robotin siirtämään muovipullon sen kädestä toiseen ilman, että se rutistaa pullon rikki."

Kansainvälinen tiimi

Projektissa työskentelee tällä hetkellä Chloén lisäksi neljä opiskelijaa – kukin eri maasta kotoisin. Jokaisella opiskelijalla on oma vastuualueensa. Yksi opiskelijoista työskentelee pyörien parissa, yksi wifi-yhteyden, yksi latausalustan ja yksi konenäön kanssa.

Alusta tarjoaa myös luontevan väylän yritysyhteistyölle.

"Tapaamme joka viikko yritysedustajia, esittelemme aikaansaannoksiamme ja vastailemme heidän kysymyksiinsä. Heistä ja minusta itsestänikin on todella mielenkiintoista nähdä, miten robotti herää päivä päivältä enemmän henkiin", Chloé sanoo.

-

Olemme yliopisto, jossa uteliaisuus kohtaa rohkeuden. Olemme maailma, jossa innostuneet innostavat toisiaan. Olemme kunnianhimoinen ja kannustava yhteisö, joka tekee parempaa huomista vihreällä kampuksella. Ole yksi meistä. LUT:ssä voit opiskella tekniikkaa, kauppatieteitä tai molempia.

Lisätietoja

www.lut.fi/robot

Projektijohtaja, professori Heikki Handroos, heikki.handroos@lut.fi
Projektikoordinaattori Hamid RoozbahaniHamid.Roozbahani@lut.fi

Facebook: www.facebook.com/LUT-Mobile-Assembly-Robot-137769156592742/