Väitös: Heijastimet etäoperaattorin apuna ITER:in turvallisuuskriittisessä toimintaympäristössä

Ydinfuusiolla on merkittäviä hyötyjä ydinfissioon verrattuna, mutta sen käyttö ja ylläpito on monimutkaisempaa. Huoltotyöt on tehtävä etäohjattujen manipulaattorien avulla, kun taas operaattorit ovat turvallisuussyistä toimintaympäristön ulkopuolella.

Etäoperaattorin täytyy tehdä kriittiset toiminnot pienillä toleransseilla kameroiden visuaalisen palautteen avulla. Kuitenkin säteilyä kestävien kameroiden kuvat voivat olla heikkolaatuisia ja huonontuneita. Lisäksi videovirrasta ei saada kaikkia visuaalisia syvyysvihjeitä, joita tarvitaan tarkkaan ja tehokkaaseen toimintaan.

Tutkimustuloksia voidaan käyttää parantamaan käyttäjän tilannetietoisuutta

Väitöskirjassaan Gonçalves Ribeiro esittää menetelmän, jolla saadaan selville tiettyjen operatiivisten kohteiden asento luotettavasti ja tarkasti optisten merkkien avulla. Asentoa voidaan käyttää parantamaan operaattorin tilannetietoisuutta kriittisten toimintojen aikana. Väitöskirja koostuu neljän artikkelin kokoelmasta ja siinä esitetään:

• Heijastavien merkkien suunnittelu siten, että ne voidaan helposti havaita kuvista ja ne kestävät haastavan ympäristön.

• Robusti ja tulkittavissa oleva ohjelmisto, joka etsii ja nimeää optiset merkit.

Väitöskirjassa myös toteutetaan ja testataan ehdotettua ratkaisua realistisissa testiympäristöissä kahdessa keskeisessä käyttötapauksessa.

– Olemme koonneet syvällistä konenäkö-, robotiikka- ja optiikkaosaamista ja myös jonkin verran ymmärrystä kone- ja materiaalitekniikasta käytännön ratkaisuksi merkitykselliseen tekniseen haasteeseen. Gonçalves Ribeiro sanoo.

Gonçalves Ribeiro on työskennellyt eurooppalaisessa Immersafekoulutusverkostossa Early Stage Researcher -nimikkeellä keskittyen immersiivisten visuaalisten teknologioiden käyttöönottoon turvallisuuden kannalta kriittisissä sovelluksissa. Hän on myös tehnyt yhteistyötä useissa teollisuusprojekteissa Fusion for Energylle, joka on ITER:in eurooppalainen hankintaorganisaatio.

– Ydinfuusion tavoittelu on erityisen tärkeää, kun maailma pyrkii vaihtoehtoisiin energialähteisiin ja monet maat tavoittelevat energiaomavaraisuutta. Olen iloinen, että olen osallistunut pienessä määrin tähän kunnianhimoiseen tavoitteeseen, Gonçalves Ribeiro kertoo.

Ehdotettuja menetelmiä voidaan käyttää myös muissa sovelluksissa, joissa kohteiden asentoa on arvioitava suurella tarkkuudella suljetuissa ympäristöissä.

Gonçalves Ribeiro on kotoisin Pohjois-Portugalista ja toivoo voivansa jatkaa oppimista ja teknisten tietojensa soveltamista merkityksellisiin ongelmiin.

Väitöstilaisuus 2. kesäkuuta 2023

DI Laura Goncalves Ribeiron sovelletun konenäön alaan kuuluva väitöskirja Target Tracking Using Optical Makers for Remote Handling in ITER tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa 2.6.2023 klo 12.00 Tietotalon auditoriossa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjinä toimivat professori Sven Lončarić Zagrebin yliopistosta Kroatiasta ja tohtori Grégory Dubus Fusion for Energystä Espanjasta. Kustoksena toimii professori Atanas Gotchev Tampereen yliopistosta. Opinnäytetyön toisena ohjaajana toimi tohtori Sari Peltonen.