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

Lyhytjänteinen ja autokeskeinen liikennepolitiikka jarruttaa suomalaiskaupunkien kehitystä10.2.2026 14:12:43 EET | Tiedote

Tempoileva ja autokeskeinen liikennepolitiikka estää pyöräliikenteen kehittämistä Suomessa. Tampereen yliopiston FinnCycle-tutkimuksen mukaan suomalaista päätöksentekoa ohjaavat yhä autoliikenteen sujuvuus ja vaalikausittain vaihtuvat strategiat. Toisin on pyöräilyn eurooppalaisissa mallimaissa, joissa kaupunkien liikennettä kehitetään pitkäjänteisesti yli vaalikausien.

Pitäisikö robotteja kouluttaa kuin lapsia?6.2.2026 11:10:26 EET | Tiedote

Tuoreessa väitöstutkimuksessaan Quentin Houbre tarkastelee, kuinka robotit voivat tunnistaa ja oppia uusia taitoja itsenäisesti mallintamalla ihmisen kognitiivisia toimintoja, erityisesti uteliaisuutta. Houbre sai inspiraation työhönsä lasten tavasta oppia. Tutkimus osoittaa, että kun havainnointiin, tarkkaavaisuuteen, muistamiseen ja oppimiseen liittyvät kognitiiviset mekanismit integroidaan robottijärjestelmiin, robotit kykenevät laajentamaan osaamistaan jatkuvasti.

Tutkimuksen mukaan joustavasti hybridityötä tekevät akateemiset ympäristöt ovat tuottavimpia5.2.2026 14:00:00 EET | Tiedote

Viime aikoina moni organisaatio on kiristänyt etätyökäytäntöjään ja huolestuttanut työntekijöitään läsnätyön vaatimuksilla. Tuoreen Tampereen ja Turun yliopistojen tekemän tutkimuksen mukaan tuottavimmat akateemiset työympäristöt rakentuvat hybridityölle. Tilojen käyttäjät on otettava aidosti mukaan muutosprosessiin ja järjestettävä tilaratkaisut työtehtävien mukaan, muuten tilat eivät toimi henkilöstön arjessa.

Muistisairauteen sairastuneet toivovat oikea-aikaista ja koordinoitua kuntoutusta3.2.2026 14:18:59 EET | Tiedote

Muistisairautta sairastavien ihmisten kuntoutus on oleellinen keino ylläpitää arjen toimintakykyä ja hyvinvointia. Tampereen yliopistossa toteutettu tutkimus havaitsi, että muistisairaat ihmiset kokevat haasteita kuntoutukseen pääsyssä, ja tie palveluihin on monelle sattumanvarainen.

Purkuvimmasta kulttuuria ja ympäristöä säilyttävään korjaamiseen3.2.2026 09:15:00 EET | Tiedote

Suomessa on purkumyönteinen ilmapiiri. Tähän johtopäätökseen tulivat arkkitehtuurin tutkijat Iida Kalakoski ja Riina Sirén kirjoittaessaan tietokirjaa rakennusten purkamisesta. Uudessa tutkimuksessaan tutkijat sukeltavat yhä syvemmälle suomalaisten rakennusalan toimijoiden asenteisiin korjausrakentamista kohtaan.

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