{"id":18221,"date":"2025-08-14T09:22:44","date_gmt":"2025-08-14T06:22:44","guid":{"rendered":"https:\/\/europorssi.com\/?p=18221"},"modified":"2025-08-18T10:10:26","modified_gmt":"2025-08-18T07:10:26","slug":"autonomisesti-liikkuvan-tyokoneen-ai-masi-kehittamishanke","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/autonomisesti-liikkuvan-tyokoneen-ai-masi-kehittamishanke\/","title":{"rendered":"Autonomisesti liikkuvan ty\u00f6koneen (AI-Masi) kehitt\u00e4mishanke"},"content":{"rendered":"\n

Savonia, YSAO ja teko\u00e4lyhaaste<\/h2>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Kolmevuotisesta, Euroopan unionin osarahoittamasta hankkeesta on j\u00e4ljell\u00e4 noin vuosi. Hanketta toteuttavat Savonia ammattikorkeakoulu, sek\u00e4 Yl\u00e4-Savon ammattiopisto. Rahoittamattomina neuvonantajina hankkeen innovaatioverkostoon osallistuu my\u00f6s Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT sek\u00e4 It\u00e4-Suomen Yliopisto UEF.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Hankkeen ytimess\u00e4 olevan teko\u00e4lyhaasteen ja sen osaprojektien laajuudesta kertovat hankkeen ulkomitat: mukana on seitsem\u00e4n tunnettua suomalaisyrityst\u00e4: Mevea Oy, Ponsse Oyj, Junttan Oy, Hydroline Oy, Mantsinen Group Oy Ltd, LLP Farm Machinery Group Oy, sek\u00e4 Normet Oy. N\u00e4iden lis\u00e4ksi erilaisten hankkeiden, klustereiden sek\u00e4 projektien kautta mukana innovaatioverkostossa on kymmeni\u00e4 muita yrityksi\u00e4, korkeakouluja, yliopistoja sek\u00e4 julkisia toimijoita. Henkil\u00f6it\u00e4 vuositasolla teko\u00e4lyprojektissa on mukana 10\u201315.<\/p>\n\n\n\n

Hankkeen kolme osaprojektia<\/strong><\/p>\n\n\n\n

1. Teknisesti moniulotteisen hankkeen l\u00e4ht\u00f6piste oli kehitt\u00e4\u00e4 innovaatioymp\u00e4rist\u00f6. Tarvittiin paljon enemm\u00e4n kuin mit\u00e4 oppilaitos itse voisi tehd\u00e4 – simulointia, teko\u00e4lykehityst\u00e4, ty\u00f6koneen toimintoanalyysi\u00e4, teknist\u00e4 varustelua, laiteymp\u00e4rist\u00f6n datasiirtoa. Siis yhteydenpitoa moneen erityyppiseen osaajaan, my\u00f6s talon sis\u00e4ll\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

2. Toisena vaiheena teko\u00e4lyn kouluttaminen ajamaan kaivinkonetta ensin simulaatioymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4, sitten laboratoriossa ja lopuksi oikeassa ymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

3. Kolmantena ohjata teko\u00e4lyn avulla kaivinkonetta annetun teht\u00e4v\u00e4n suorittamiseksi.<\/p>\n\n\n\n

My\u00f6s yritysyhteisty\u00f6lle kysynt\u00e4\u00e4<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2013 Meill\u00e4 valmiina olevat testikoneet ja niist\u00e4 saatava data ovat kiinnostaneet useita yrityksi\u00e4. Vaativia, tuotesuunnitteluun liittyvi\u00e4 tutkimusprojekteja on tarjolla useita. Kyseess\u00e4 on my\u00f6s merkitt\u00e4vi\u00e4 uusien tuotteiden kehitysprojekteja. T\u00e4m\u00e4 kaikki on seurausta t\u00e4st\u00e4 hankkeestamme, kertoo lehtori Arto Liuha.<\/p>\n\n\n\n

Syv\u00e4sukellus<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Teko\u00e4ly\u00e4 hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4 kaivinkoneen hallinta olisi varomattomalle huomattavan syv\u00e4lle sukeltava projekti. Syv\u00e4\u00e4n p\u00e4\u00e4tyyn ei kuitenkaan kannata hyp\u00e4t\u00e4. On etsitt\u00e4v\u00e4 toleranssien sis\u00e4ll\u00e4 oikopolkuja. T\u00e4ydellisyys ei palvele t\u00e4ss\u00e4 tapauksessa lopputulosta. Haaste on ilman t\u00e4ydellisyytt\u00e4kin iso.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
T\u00e4yss\u00e4hk\u00f6inen Komatsu PC33E-6. Varusteina engcon EC204, DC2-k\u00e4ytt\u00f6j\u00e4rjestelm\u00e4, engcon-kahvat sek\u00e4 yleiskoura. Koneohjausj\u00e4rjestelm\u00e4 on Novatronin. T\u00e4h\u00e4n koneeseen sovelletaan lopullista kehitysty\u00f6n tuottamaa teko\u00e4lyosaamista. Koska kuljettajan ohjainten antamat liikek\u00e4skyt tullaan korvaamaan teko\u00e4lyn antamilla liikek\u00e4skyill\u00e4, koneeseen asennetaan 
erityinen s\u00e4hk\u00f6hydraulinen j\u00e4rjestelm\u00e4komponentti.<\/em>

<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Teko\u00e4ly koneeseen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Koska teko\u00e4ly ei pysty lukemaan kuljettajan ennakoivaa, selk\u00e4ytimest\u00e4 syntyv\u00e4\u00e4 ja kokemuspohjaista koneen k\u00e4sittely\u00e4, teko\u00e4lylle on kerrottava mahdollisimman paljon lis\u00e4tietoa: kunkin koneen rakenneosan hitausmomentti, hydrauliventtiilist\u00f6n toiminta venttiilikohtaisesti ja kokonaisuutena, hydrauliikan moniajon vaikutukset liikkeisiin ja vaikkapa ty\u00f6laitteessa olevan kuorman ja sen et\u00e4isyyden vaikutus. Monimutkaista? Kyll\u00e4. <\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Hankkeessa osarahoittajana on vahvasti mukana my\u00f6s Euroopan unioni.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Ja lis\u00e4haastetta tulee, kun teko\u00e4lyn matemaattinen ja eksakti ohjausdata vied\u00e4\u00e4n hydraulisen j\u00e4rjestelm\u00e4n l\u00e4pi puomin liikkeeksi. <\/p>\n\n\n\n

\u2013 Koneen hydrauliikka on se osuus, jota emme t\u00e4sm\u00e4llisesti voi ohjata. Me kyll\u00e4 k\u00e4\u00e4nn\u00e4mme venttiili\u00e4, mutta sen lis\u00e4ksi tarvitsemme tietoa, mit\u00e4 hydrauliikassa sen tuloksena tapahtuu. Hydrauliikan ongelmat ovat viive ja ep\u00e4lineaarisuus, kertoo tutkimusinsin\u00f6\u00f6ri Eetu Miettinen. <\/p>\n\n\n\n

N\u00e4iden tietojen ker\u00e4\u00e4miseksi on rakennettu useita t\u00e4ysin anturoituja pienoiskaivukoneita ja niiden puomistoja. Pienoiskaivureista saatava mittausdata on hy\u00f6dynnett\u00e4viss\u00e4 osana teko\u00e4lyn taustadataa.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Suurin oikeiden koneiden v\u00e4linen toimintaero syntyy projektissamme hydrauliventtiilist\u00f6ist\u00e4. Kuitenkin uudempien koneiden proportionaalinen ohjaus tuo eri koneet l\u00e4hemm\u00e4s toisiaan, mik\u00e4 mahdollistaa ohjelmistojen paremman yleisk\u00e4ytt\u00f6isyyden, sanoo hankeasiantuntija Jani Pitk\u00e4nen.<\/p>\n\n\n\n

Koneohjauksen oikopolku<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Yll\u00e4tt\u00e4v\u00e4 v\u00e4yl\u00e4 ohi kaivukoneen monimutkaisen hydrauliikan tuomien ohjattavuusongelmien, l\u00f6ytyy 3D-koneohjauksesta. Kolmiulotteisessa maailmassa 3D-koneohjaus kertoo kaivukoneen n\u00e4yt\u00f6ll\u00e4, miss\u00e4 tavoitepiste tai -pinta sijaitsee ja miss\u00e4 esimerkiksi kauhan huulilevy on. Tieto on digitaalinen ja riitt\u00e4v\u00e4n tarkka. Nyt on jo simuloinneissakin p\u00e4\u00e4sty kiert\u00e4m\u00e4\u00e4n engconin alla kauhaa ja ottamaan mukaan suunnitteluun my\u00f6s t\u00e4t\u00e4 ePS-anturin tuottamaa py\u00f6ritystietoa.<\/p>\n\n\n\n

3D-konemallissa hydrauliikan ep\u00e4lineaarisuus ei sotke teko\u00e4lyn matemaattista ohjaustarkkuutta. Kun 3D-maailmassa kone on asemoitunut konemallin sis\u00e4\u00e4n, on teko\u00e4lylle huomattavasti helpompaa m\u00e4\u00e4ritt\u00e4\u00e4 koneelle, miten ajetaan vaikkapa huulilevy nykyisest\u00e4 asemasta seuraavaan asemaan.<\/p>\n\n\n\n

Tavallaan hydrauliikan venttiilist\u00f6n ep\u00e4tarkkuudet ovat silloin jo hoituneet 3D-konemallin avulla. Teko\u00e4ly siis edelleen k\u00e4skee konetta ja koneohjaus k\u00e4skee hydrauliikalta tarvittavat toiminnot.  <\/p>\n\n\n\n

AI-simulaatiomaalimassa kauha py\u00f6rii jo engconin kaltaisen rototiltin alla<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2013 K\u00e4yt\u00f6ss\u00e4mme on simulointimalli eli digitaalinen kaksonen, joka perustuu pienoismalliin kaivurista ja sen fyysisiin ominaisuuksiin. Kaivurissa on rototiltti ja tarttuja, mutta kauhat ovat kiinteit\u00e4 ilman kallistusta tai py\u00f6rityst\u00e4 \u2013 n\u00e4it\u00e4 ei ole toistaiseksi tarvittu, vaikka niiden lis\u00e4\u00e4minen olisi mahdollista.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Olemme opettaneet teko\u00e4lymallia tarttujalla, jossa on engconin kaltainen rototiltti, ja kehitteill\u00e4 on my\u00f6s oikean kokoluokan koneesta digitaalinen kaksonen. Simulaatiossa kinematiikan ja teko\u00e4lyn avulla tukkiin tarttuminen onnistuu, ja fysiikka on tarkasti mallinnettu. T\u00e4m\u00e4 on vaatinut:<\/p>\n\n\n\n

– komponenttien ja pienoismallin validointia<\/p>\n\n\n\n

– tarkkaa 3D-mallinnusta<\/p>\n\n\n\n

– osien mittausta ja inertioiden tarkastelua<\/p>\n\n\n\n

– hydrauliikkakomponenttien mitoitusta<\/p>\n\n\n\n

– venttiilien tuottojen mittausta ja vertailua virtaussimulointiin<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Simulointiin on k\u00e4ytetty kahta alustaa, Mevea: tarkempi yksitt\u00e4isen ty\u00f6koneen simuloinnissa ja Nvidia Isaacsim: soveltuu paremmin teko\u00e4lymallin koulutukseen suurella m\u00e4\u00e4r\u00e4ll\u00e4 konekopioita.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 Isaacsimiss\u00e4 on testattu erilaisia kokoonpanoja (kauha, py\u00f6ritin, tarttuja), jotka pohjautuvat pienoismalliimme, kertoo Joni H\u00e4nninen.<\/p>\n\n\n\n

Kaivukonemallien koulutus<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Teko\u00e4lyn kehitysty\u00f6 vaatii my\u00f6s teko\u00e4lyn oman oppimismallin, joka on kehitett\u00e4v\u00e4 erikseen. T\u00e4ss\u00e4 yhten\u00e4 ty\u00f6kaluna on toimiva kaivukonelaivasto, jonka koneyksil\u00f6t \u201dkilpailevat\u201d kesken\u00e4\u00e4n tehokkaimmasta oppimisesta.<\/p>\n\n\n\n

\u2013 T\u00e4m\u00e4 oppimismenetelm\u00e4n kehitys on huomattavasti yksinkertaisempaa kuin esimerkiksi tekstin tunnistukseen perustuvat. Neuroverkot t\u00e4ss\u00e4 ovat huomattavasti pienempi\u00e4 koska tarvitsemme vain kolme ulottuvuutta. Matematiikalla selvitet\u00e4\u00e4n eksaktit tekij\u00e4t, kone\u00e4ly\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n, kun mukaan tulee harmaita alueita, mainitsee Eetu Miettinen.<\/p>\n\n\n\n

Lopullinen tavoite<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2013 Toimimme t\u00e4\u00e4ll\u00e4 soveltavan tutkimuksen keski\u00f6ss\u00e4 ja nyt olemme kehitt\u00e4m\u00e4ss\u00e4 alustaa, jossa tarkoitus on luoda ensisijaisesti innovaatioverkosto. <\/p>\n\n\n\n

\u2013 Tavoitteemme on kehitt\u00e4\u00e4 innovaatioverkostolle tekniikoita, joita hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 kaikkien ei tarvitse kehitt\u00e4\u00e4 kaikkea itse. Me saamme ja jaamme t\u00e4\u00e4lt\u00e4 tietoa. Meid\u00e4n teht\u00e4v\u00e4mme on ottaa mukaan uusia tekniikoita. Niist\u00e4 esimerkki LUTin kehitt\u00e4m\u00e4 itseohjaava simulaattorikaivukone otettiin meille ja tavoitteeksi asetettiin sen soveltaminen oikeaan kaivukoneeseen. <\/p>\n\n\n\n

\u2013 Meill\u00e4 on nyt t\u00e4m\u00e4 testiprojekti itseajavasta kaivukoneesta jo pitk\u00e4ll\u00e4. Meill\u00e4 on my\u00f6s toinen jo k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 oleva j\u00e4rjestelm\u00e4. Sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n opastamaan koulutettavia kaivukoneen kuljettajia koneen oikeassa k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4. <\/p>\n\n\n\n

\u2013 Ja Komatsun osalta me tulemme hypp\u00e4\u00e4m\u00e4\u00e4n simulaatiosta suoraan toimivaan koneeseen, kun sen varustelu on valmis, p\u00e4\u00e4tt\u00e4\u00e4 Arto Liuha. <\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n


<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
AI-Masi eli Autonomisesti liikkuvan ty\u00f6konehankkeen ydintiimi YSAOn Toivalan konehallissa. Vasemmalta Savonialta tutkimusinsin\u00f6\u00f6ri Eetu Miettinen, hanke-asiantuntija Jani Pitk\u00e4nen Yl\u00e4-Savon ammattiopistolta, automaatioasiantuntija lehtori Arto Liuha, sek\u00e4 tutkimusinsin\u00f6\u00f6ri Joni H\u00e4nninen Savonialta.<\/em>
<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Savonia, YSAO ja teko\u00e4lyhaaste Kolmevuotisesta, Euroopan unionin osarahoittamasta hankkeesta on j\u00e4ljell\u00e4 noin vuosi. Hanketta toteuttavat Savonia ammattikorkeakoulu, sek\u00e4 Yl\u00e4-Savon ammattiopisto. Rahoittamattomina neuvonantajina hankkeen innovaatioverkostoon osallistuu my\u00f6s Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT sek\u00e4 It\u00e4-Suomen Yliopisto UEF. Hankkeen ytimess\u00e4 olevan teko\u00e4lyhaasteen ja sen osaprojektien laajuudesta kertovat hankkeen ulkomitat: mukana on seitsem\u00e4n tunnettua suomalaisyrityst\u00e4: Mevea Oy, Ponsse Oyj, Junttan […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":18225,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-18221","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-yleinen"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18221","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18221"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18221\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media\/18225"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18221"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18221"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/europorssi.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18221"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}