Autonoma drönare som inspekterar svåråtkomliga gruvschakt efter sprängningar i berget ska bidra till en säkrare gruvmiljö. Utvecklingen av autonom robotik i gruvor leds av forskare vid Luleå tekniska universitet som en viktig del av framtidens gruvdrift.

Autonoma drönare ska säkra gruvan efter sprängning. Foto: Luleå tekniska universitet

Efter en sprängning i en underjordsgruva återstår ett mörkt schakt fyllt av fragmenterat berg och spränggaser. Innan till exempel en hjullastare kan komma in för att hämta malm och mineral måste schaktet bedömas vara säkert. Tomrum i berget och lösa stenar och klippblock måste noga kontrolleras för att undvika olyckor. Detta är ett jobb som med fördel kan göras av autonoma drönare och andra robotiserade maskiner som till exempel fjärrstyrda skutknackare, den maskin som först skickas in för att säkra en plats efter sprängning.
– Drönare kan användas för inspektion av farliga miljöer. Efter sprängning kan den autonoma drönaren först kartlägga omgivningen innan människor eller fordon skickas in, säger George Nikolakopoulos, professor i robotik och automation vid Luleå tekniska universitet.
På de autonoma drönare som Luleåforskarna utvecklar sitter två kameror för att ge stereoseende och elektronik och sensorer för att detektera orienteringen. Att veta var den befinner sig är den svåraste frågan att besvara för ett autonomt fordon. Under projektets sista år kommer de autonoma drönarna att provas i riktiga gruvor.
– Tänk dig själv att du är i en helt okänd miljö, att du blundar och att du samtidigt ska utföra en komplicerad uppgift eller helt enkelt bara förflytta dig. Var är jag? är alltså den mest grundläggande frågan inom robotik. Om vi hittar svaret på den blir resten en enkel resa framåt. Redan idag kan våra drönare utföra de här uppgifterna i ett labb, utmaningen ligger i att klara av arbetet i verkligheten. Dessutom måste vi säkerställa att drönarna står emot en gruvas dammiga och fuktiga miljö.
Till skillnad från en fjärrstyrd drönare, så kan en autonom drönare ”se själv” och få mycket jämnare resultat av analyser och avskanningar av till exempel nysprängt berg i gruvan. En pilot som fjärrstyr en drönare ser inte vad som finns runt omkring och det är stor risk att drönaren – som dessutom rör sig snabbt – flyger in i väggar, golv och tak och går sönder. Den autonoma drönaren har däremot djupseende, uppfattar ljud själv och kan agera direkt på informationen.
Autonoma drönares förmåga att kartlägga en okänd miljö är ett av två uppdrag som robotikforskarna från Luleå tekniska universitet är involverade i inom ramen för projektet SIMS, Sustainable Intelligent Mining Systems. Det andra är att vidareutveckla användningen av fjärrstyrda skutknackare. Skutknackarna kombineras med så kallad förstärkt verklighet (augmented reality) för att skapa ett mer fysiskt och reellt gränssnitt för operatören som styr maskinen.
– Inom robotiken är förstärkt verklighet i gruvmiljö en av framtidens största funktioner. Genom att använda VR-glasögon kan operatören se verkligheten samtidigt som den också får ytterligare kompletterande och användbar information. Det kan förbättra operatörens prestation och erfarenhet av arbetet, säger George Nikolakopoulos.
George Nikolakopoulos är övertygad om att många av de uppgifter som i dag utförs av tunga fordon kommer att vara helt automatiserade i framtiden, gruvor är inget undantag. Ur ett mänskligt perspektiv blir det säkrare och ur ett kommersiellt perspektiv blir det mer effektivt eftersom produktionsstoppen blir färre.
– Syftet är att flytta människor från insidan av gruvorna ovanför gruvorna. Människan är begränsad på ett sätt som robotar inte är, en robot blir till exempel aldrig trött. Det är dags att exkludera människor och låta robotarna göra jobbet.
SIMS är ett treårigt projekt och har en total budget på 168 miljoner kronor. Majoriteten av finansieringen kommer från Horizon 2020, EU:s största forsknings- och innovationsprogram. Robotikens del av SIMS har en budget på tio miljoner kronor.

Filed under: SvenskTeknik