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

Muistisairaiden ihmisten psykososiaaliset tarpeet tulisi huomioida paremmin18.6.2026 10:27:47 EEST | Tiedote

Muistisairauksiin, esimerkiksi Alzheimerin tautiin, sairastuneiden ihmisten hoidon ja tuen järjestämisessä huomio kohdistuu usein fyysisiin ja lääketieteellisiin tarpeisiin. Kuitenkin hyvinvoinnin kannalta keskeistä on huomioida psykososiaaliset tarpeet, kuten merkityksellisyyden, yhteenkuuluvuuden ja arvostuksen kokemukset, joihin etenevä sairaus voi vaikuttaa.

Uudelleen käytettäväksi suunniteltu betonirakennus voi olla taloudellisesti ja ympäristön kannalta kannattavampi17.6.2026 10:10:00 EEST | Tiedote

Tampereen yliopiston laskennallisen tapaustutkimuksen mukaan betonirakenteiden uudelleenkäyttö on järkevää ja pitkällä tähtäimellä kustannustehokasta, jos rakentamisessa on käytetty samaan mittaan standardoituja komponentteja. Purettavaksi ja uudelleen käytettäväksi suunnitellun betonirunkoisen kerrostalon elinkaaren aikainen hiilijalanjälki on pienempi kuin nykyrakentamisen mukaisen puukerrostalon, kertovat tutkijat.

Laaja geneettinen tutkimus paljastaa uusia syitä raskaudenaikaisen maksasairauden taustalla16.6.2026 14:10:00 EEST | Tiedote

Raskaushepatoosi eli raskaudenaikainen intrahepaattinen kolestaasi (ICP) on tavallisin raskauden aikana esiintyvä maksan toiminnan häiriö. ICP:ssä sappihappojen normaali kulku häiriytyy. Kansainvälisessä tutkimuksessa osoitettiin, että sairauden perinnöllinen alttius liittyy vahvasti sappihappojen säätelyyn sekä rasva- ja kolesteroliaineenvaihduntaan. Löydökset avaavat uusia mahdollisuuksia äitien terveyden ja raskauteen liittyvien maksasairauksien tutkimukseen.

Politiikkasuositus: Suomen energiajärjestelmä tarvitsee lisää joustoa16.6.2026 09:00:00 EEST | Tiedote

Tutkijat ehdottavat lisää joustoa Suomen energiamarkkinoille. Tuoreen politiikkasuosituksen mukaan Suomi voi luoda fossiilivapaan ja edullisen energiajärjestelmän ensimmäisenä maailmassa, mutta se edellyttää kulutuksen ohjausta, energiavarastoja, älykkäitä rakennuksia ja ratkaisuja.

SecureSoC vahvistaa Suomen kyberturvallisuutta, huoltovarmuutta ja puolijohdeosaamista15.6.2026 10:45:51 EEST | Tiedote

Tampereen yliopistossa on käynnistynyt SecureSoC-hanke, jonka tavoitteena on kehittää Suomeen turvallista järjestelmäpiiriteknologiaa tulevaisuuden kriittisiin järjestelmiin. Business Finlandin rahoittamassa yhteiskehityshankkeessa ovat mukana Insta, Nokia, VLSI Solution, Wapice, Xiphera sekä TTTech Flexibilis Oy. Kolmivuotisen SecureSoC-hankkeen kokonaisbudjetti on noin 6,7 miljoonaa euroa.

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