Väitös: Automaatiolla tarkkuutta ja tuottavuutta liikkuvan maansiirtokoneen työhön

Liikkuvan maansiirtokoneen kuljettajalta vaaditaan kykyä hallita työkonettaan ja reagoida sen ympäristöön, jotta annetut työtehtävät tulee suoritettua tehokkaasti. Tähän liittyy huomattava määrä muuttujia, joiden hallinta vaatii koulutusta ja kokemusta. Lisäämällä työkoneen automaatioastetta voidaan vähentää kokeneen kuljettajan työtaakkaa ja lisätä kokemattoman kuljettajan tuottavuutta.

Teemu Mononen perehtyi väitöstutkimuksessaan liikkuvien maansiirtokoneiden automaattiseen ohjaamiseen työjäljen tarkkuuden ja työn tuottavuuden parantamiseksi. Tutkimuksessaan hän keskittyi puskukoneen automatisointiin tarkoituksenaan kehittää menetelmiä, joilla työkoneen kuljettajan ei tarvitse itse ohjata koneen puskulevyä maan kaivamiseksi.

Työssään Mononen esittää säätöratkaisuja, jotka hyödyntävät telojen ja puskulevyn yhteistoimintaa ja parantavat puskukoneen tekemää maansiirtotyötä. Tavoitteen mukainen maakerros voidaan tällöin kaivaa kerralla oikein ja työntää maata siten, että koneen kapasiteetti ei ylity. Ratkaisuja sovellettiin sekä maakerrosten viimeistelyssä tavoitemuotoon että työtehtävissä, jossa kone operoi työntökapasiteettinsa rajoilla.

Maata kaivettaessa on tärkeää nähdä, millainen maasto koneen edessä on, jotta siihen voidaan reagoida puskulevyä ohjaamalla. Mononen kehitti työssään järjestelmän, joka ohjaa puskulevyä hyödyntäen ympäristön havainnointia koneen kyytiin asennetuilla antureilla.

– Tällä ratkaisulla automaatiojärjestelmä tietää, mitä odottaa koneen liikkuessa eteenpäin. Siten maa-ainesta voidaan kaivaa tehokkaasti, Mononen kertoo.

Ratkaisu asennettiin lisäjärjestelmänä puskukoneeseen ilman suuria muutoksia koneen alkuperäisiin osiin, jolloin sitä voidaan hyödyntää jälkiasennettuna järjestelmänä eri koneissa.

Päätyönään Mononen työskentelee tutkimuksen parissa Novatron Oy:ssa.

Väitöstilaisuus lauantaina 2. joulukuuta

Diplomi-insinööri Teemu Monosen automaatiotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Towards Semi-Autonomous Control of Heavy-Duty Tracked Earth-Moving Mobile Manipulators: Use Case: The Bulldozer tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa 2.12.2023 klo 12 Hervannan kampuksella Tietotalon auditoriossa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Marcus Geimer Karlsruhen yliopistosta (KIT). Kustoksena toimii professori Jouni Mattila Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.