NetRobo – Robottityökoneiden, -ajoneuvojen ja -droonien digitalisoidut testiympäristöt​ (Networked Robotics Test Beds)

Oulun ammattikorkeakoulu (Oamk) kehittää nopeat menetelmät olemassa olevien maanalaisten kaivosten 3D-mallien tuomiseen autonimisten ja nollapäästöisten työkoneiden kehitysympäristöön (NUVE-LAB).

Demostrointikohteena on Pyhäsalmen kaivoksesta olemassa olevat 3D-mallit. Lisäksi Oamk tekee analyysin olemassa olevien kaivosten digitaalisista malleista. Tavoitteena on kehittää geneerinen menetelmä, jonka avulla digitaalisia malleja voidaan tuoda ja hyödyntää NUVE-LAB-simulaatioympäristössä.

Hankkeessa varustellaan ja kehitetään Ouluzone- ja Pyhäjärven Callio- ja Linnamaa Campus (OY, Oamk/NUVE-LAB ja VTT) -infrastruktuureja ja näiden toimintaa uudelle tasolle. Tavoitteena on kehittää autonomisten työkoneiden ja robottien digitalisoituja ja monitieteisiä testiympäristöjä. Linnanmaan kampukselle varustellaan etäohjauskeskus toimimaan synergiassa olemassa olevien infrastruktuurien kanssa.

Toimenpiteisiin sisältyy investointiosa ja toiminnan kehittämis- ja koulutusosa.

Investointeihin sisältyy mm.

• vähäpäästöisten automaattisen työkoneiden ja ajoneuvojen hankintoja (sis. myös Ouluzoneen hankittavat ajoneuvot 2 kpl ja niiden automaattisen ohjauksen varustelut),
• Oulun yliopiston autonominen työkoneparvi -tutkimukseen hankitaan työkoneparvea täydentäviä työkoneita, erityisesti automaattisen kuorma-auto/dumpperi),
• sähkökoneiden latausinfroja,
• tiedonsiirtoverkkojen ja -menetelmien kehittämisosia,
• erilaisten testiratojen kehittäminen ja varustelut autonomisille koneille ja parvipohjaisille laitteille,
• näille tarvittavia huolto- ja varustelutiloja sekä
• erityinen elektronisten ja optisten laitteiden käyttöön tarvittavat diagnostiikka- ja puhdastilat.

Automatisoitavat työkoneet investoidaan OSAO-oppilaitokselle, jolla on parhaat tilat ja resurssit työkoneiden turvalliseen käyttöön ja koulutukseen. Oamk kehittää nopeat menetelmät olemassa olevien maanalaisten kaivosten 3D-mallien tuomiseksi NUVE-LAB-simulointiympäristöön. Demostrointikohteena Pyhäjärven kaivoksesta olemassa olevat mallit.

Toimenpide 1. Oamk analysoi reaaliaikaisesti verkon yli toimivien paikkatietojärjestelmien hyödyntämismahdollisuudet, olemassa olevien kaivosten tavanomaiset 3D-mallinnustavat sekä näiden yhteentoimivuus työkoneiden digimallien kanssa FMI (Functional Mock up Interface) -periaatteen mukaisesessa kehyksessä.

Toimenpide 2. Oamk selvittää Pyhäsalmen kaivoksen olemassa olevien mallien toteutuksen ja niiden soveltuvuuden sellaisenaan FMI-kehyksen mukaisesti rakennetuihin reaaliaikasiin simulointiympäristöihin (Hardware in the Loop, Vehicle in the Loop) ja integroi Pyhäsalmen
kaivosmallit soveltuvin osin NUVE-LAB-kehitysympäristöön.

Toimenpide 3. Oamk demonstroi Pyhäsalmen kaivoksen mallin hyödyntämistä NUVELAB-simulaatioympäristössä (HiL/ViL) vihreiden autonomisten työkoneiden kehityksessä ja testauksessa.

TP1 tulos: Menetelmäkehys olemassa olevien ympäristömallien (GIS – Geographical Information Systems; kaivosmallit) siirtämiseksi joustavasti ja nopeasti NUVE-LAB simulaatioympäristöön.

TP2 tulos: Pyhäsalmen kaivoksen mallien muokkaus TP1:ssä määritellyn menetelmäkekehyksen mukaisesti ja käyttöönotto NUVE-LAB kehitysympäristössä.

TP3 tulos: Työkoneen digikaksosen ja Pyhäsalmen kaivosmallin yhteentoimivuuden demonstrointi ja todentaminen (mm. ajovastus) Pyhäsalmen kaivoksessa sekä NUVE-LAB-ympäristössä. Varmennetaan mallin todenmukaisuus autenttiseen ympäristöön verrattuna. Pyhäsalmen kaivoksen käyttöön tuotetaan havaintomateriaalia ympäristön tutkimusmahdollisuuksista.

Tämän EU:n osarahoittaman hankkeen rahoituksen on myöntänyt Pohjois-Pohjanmaan liitto. Hankkeeseen osallistuvat Oulun yliopisto (päätoteuttaja), Koulutuskuntayhtymä OSAO, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy sekä Oulun ammattikorkeakoulu.