Väitös: Mallipohjaiset säätöjärjestelmät tuovat systemaattisuutta liikkuvien työkoneiden automatisointiin

12.4.2023 08:30:00 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote

Jaa

Liikkuvien työkoneiden automaatioasteen kasvattamisen tavoitteena on lisätä tuottavuutta ja turvallisuutta useilla teollisuuden aloilla. DI Pauli Mustalahti tutki väitöskirjatyössään liikkuvien työkoneiden mallipohjaista säätöjärjestelmien suunnittelua. Työn tavoitteena on parantaa robottimaisen ohjauksen suunnittelun modulaarisuutta ja systemaattisuutta, mikä mahdollistaa uusien tuoteversioiden kustannustehokkaamman ja nopeamman kaupallistamisen.

Automaation käyttöönottoon liikkuvissa työkoneissa vaikuttavat muuttuvat työympäristöt sekä työtehtävien edellytykset työkoneen rakenteelle ja työtehtävien vaatimat useat erilaiset työkalut. Yhdessä nämä vaatimukset johtavat usein lukuisiin tuoteversioihin Näin ollen korkean suorituskyvyn automaattisten ratkaisujen kehittäminen laajalle määrälle tuoteversioita voi muodostua aikaa vieväksi tehtäväksi.

– Säätöjärjestelmän suunnittelu laajalle tuotevalikoimalle vaatii systemaattisen mallipohjaisen menetelmän, joka mahdollistaa modulaarisen suunnittelun järjestelmän eri osille sekä mahdollisuuden liittää jo aiemmin suunniteltuja osia sujuvasti uusiin säätöjärjestelmiin, sanoo Pauli Mustalahti.

Väitöskirjassaan Mustalahti soveltaa modulaarista mallipohjaista suunnittelua robotiikassa materiaalien käsittelyyn käytettävien työkalujärjestelmien ja toimilaitteiden ohjausjärjestelmän suunnittelussa. Mustalahden tutkimuksen tuloksena työkalujärjestelmille suunnitellut säätömenetelmät voidaan liittää työkoneelle aiemmin suunniteltuihin säätömenetelmiin työkalujärjestelmän vaihtuessa plug and play -tyyppisesti.

Erityisesti kun liikkuvien työkoneiden puomeja ohjataan robottimaisesti, työympäristön muutokset voivat aiheuttaa järjestelmään vaarallista värähtelyä. Mustalahti käytti väitöstutkimuksessaan mallipohjaista suunnittelua kompensoimaan työkoneen liikkuvan alustan vaikutuksia puomijärjestelmään, mikä parantaa säätöjärjestelmän suorituskykyä eri työympäristöissä.

Järjestelmän toimintaan vaikuttavat epätarkkuudet on tunnettava, jotta työkoneiden ohjauksessa voidaan saavuttaa korkea suorituskyky. Mustalahden väitöskirjatyön tuloksena syntyi uusia ratkaisuja, joilla pystytään edistämään hydraulisten työkoneiden tarkkaa ohjausta systemaattisesti.

Pauli Mustalahti on kotoisin Seinäjoelta ja työskentele tutkijana Tampereen yliopistossa.

Väitöstilaisuus perjantaina 21. huhtikuuta 2023

Diplomi-insinööri Pauli Mustalahden automaatiotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Improving Automated Operations of Heavy-Duty Manipulators with Modular Model-Based Control Design tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 21.04.2023 kello 12 alkaen Konetalon salissa K1702 (Korkeakoulunkatu 6, Tampere). Vastaväittäjänä toimii tekniikan tohtori Victor Barasuol Instituto Italiano di Tecnologiasta Italiasta. Kustoksena toimii professori Jouni Mattila Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Avainsanat

automaatiotekniikka liikkuvat työkoneet robotiikka väitöskirja väitöskirjatutkija

Yhteyshenkilöt

Pauli Mustalahti
pauli.mustalahti@tuni.fi

Kuvat

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211 https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Kutsu medialle: Johtajuussymposium pohtii johtajuuden ja liiketoiminnan murrosta30.9.2026 13:06:00 EEST | Tiedote

Tämänvuotinen Johtajuussymposium järjestetään 22. lokakuuta teemalla johtajuuden ja liiketoiminnan murros. Digitalisaatio, energiamurros, geopoliittinen epävarmuus ja kestävyyshaasteet muokkaavat sekä johtamista että liiketoimintaa. Johtajuussymposium tarkastelee, miten muutosta voidaan johtaa strategisesti ja vastuullisesti sekä millaisia uusia toimintamalleja tämä aika edellyttää.

Valmistuneiden uraseurantakyselyt käynnistyvät30.9.2026 08:41:36 EEST | Tiedote

Yliopistojen valtakunnallinen uraseurantakysely käynnistyy jälleen 1. lokakuuta. Kysely lähetetään vuonna 2021 Tampereen yliopistosta valmistuneille diplomi-insinööreille ja arkkitehdeille sekä maisterin, lääketieteen lisensiaatin tai kasvatustieteen kandidaatin tutkinnon (varhaiskasvatuksen opettaja) suorittaneille. Tohtorien uraseurantakyselyyn kutsutaan vuonna 2023 tohtorin tutkinnon suorittaneet.

Ruutuaikakeskustelu ei yksin riitä – teknologian tuettava nuorten toimijuutta22.9.2026 12:00:00 EEST | Tiedote

Väitöstutkimuksen mukaan teknologiat voivat sekä tukea että heikentää nuorten toimijuutta, kuten tiedonhakua, sosiaalisia suhteita, hyvinvointia ja osallisuutta. Tutkija Saaga Härkonen muistuttaa, että keskusteltaessa ruutuajasta ja rajoituksista tulisi pohtia, miten teknologia parhaiten tukee nuoren toimijuutta.

Tutkijat kehittävät rakenteellisia ratkaisuja sähköverkon kriittisten osien suojaamiseen ulkoisilta uhkilta22.9.2026 09:00:00 EEST | Tiedote

Valmiusrakentaminen on varautumisen osa-alue, jonka rooli on noussut yhä tärkeämmäksi globaalin turvallisuustilanteen heikennyttyä. Suomessakin kriittisen infrastruktuurin suojaamiseen on viime vuosina alettu kiinnittää yhä enemmän huomioita. Tampereen yliopistossa käynnistyneessä tutkimushankkeessa kehitetään tutkittuun tietoon perustuvia ja testattuja rakenteellisia suojausratkaisuja sähköverkon kriittisille kohteille esimerkiksi drooni-iskuja vastaan.

Kohtaaminen mukaan digihoitoon – digipalvelut eivät saa jäädä yksisuuntaisiksi tiedonvälityksen kanaviksi16.9.2026 08:45:09 EEST | Tiedote

Terveydenhuollon digipalvelut pitää nähdä alustoina, joilla potilas ja terveydenhuollon ammattilainen kohtaavat – ei vain paikkoina, joissa potilas vastaanottaa ja tuottaa tietoa. PROSHADE-tutkimuskonsortion politiikkasuositus kehottaa, että vuorovaikutus on säilytettävä myös digitaalisissa palveluissa.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme