Fremtidens robot- og droneteknologi

Transkript

1 Elsikkerhetskonferansen 25. november 2015 Fremtidens robot- og droneteknologi Marianne Bakken Forsker SINTEF IKT 1

2 Innhold Fremtidens roboter i samarbeid med mennesker Fremtidens droneteknologi muligheter og utfordringer 2

3 SINTEF a Norwegian research organization SINTEF is the largest independent research organisation in Scandinavia 2100 employees from 67 countries Value creation Innovation Technological solutions brought into practical use 3

4 Fremtidens roboter - i samarbeid med mennesker? 4

5 Current industrial robots Key properties: Precision Reliability Strength Durability Access Repeatability Reach Disadvantages: Not flexible: Good at doing the same over and over Expensive to install and reprogramme Dangerous: Safety grids separating robots and humans No awareness: Cannot adapt to changes in environment Humans and robots live separated Level of automation in SMEs is low 5

6 New type of robots: lightweight arms What: Lighter robot arms, with force sensing Key factors Intrinsically safer Teachable Adaptable Benefits Some cheaper versions (like Baxter) Easy to re-programme Enables human-robot coexistence Drawbacks Less efficient and precise Weak: Low lifting capacity due to low weight Still no awareness 6

7 Future human-friendly robots Key factors needed: Situational awareness Safe and shared workspace between human and robot with More lifting capacity More efficient operation SINTEF's strategic project Our goal: Introduce awareness of surroundings Safe and predictable robot movements Fast reaction to avoid collision Enable human-robot collaboration 7

8 Demo: Kollisjonsunngåelse 8

9 Fremtidens droneteknologi - muligheter og utfordringer 9

10 Luftballong Multirotor Utholdenhet Mikrohelikopter Helikopter Fastvinge Droner i lufta Prox Dynamics defensetech.org DroneMetrex SenseFly Ltd QinetiQ

11 Utvalgte anvendelser av droneteknologi 11

12 Luftfartøydroner for kartlegging av skredfare Formål: Gi raskere beslutningsgrunnlag for om veistrekninger kan åpne etter ras Testprosjekt i samarbeid mellom Vegdirektoratet og Høgskolen i Sør-Trøndelag Innledende resultater var lovende: bildene tatt fra dronen var veldig bra NRK NRK / Vegdirektoratet 12

13 Assistanse ved flom Falcon Unmanned En større flom i Colorado, USA, i 2013 gjorde det vanskelig for konvensjonelle bemannede fly og helikoptre å komme inn og ut av område Falcon, et firma som produserer luftfartøy, brukte da disse utstyrt med GPS og kamera til å kartlegge ødeleggelsene av flommen Formål med oppdraget: Identifisere fremkommelighet for utrykningskjøretøy Avdekke isolerte husstander Underlag for å forberede aksjoner ifm. utbedring av skader etter flom Oppdraget måtte avbrytes pga. mangel på mangel på godkjenning for gitt situasjon 13

14 Visuell inspeksjon tilknyttet kraftproduksjon Hålogaland Kraft har brukt luftfartøydroner operasjonelt til visuell inspeksjon av infrastruktur i snart ett år Bruksområder så langt Inspeksjon av bl.a.: Kraftlinjer (har stått for ca. 50 % av dronerelatert aktivitet) Rørgater utvendig inspeksjon for lekkasjer Bryteranlegg ifm. høyspent Isforhold i demninger Bilder ifm. konsesjonssøknader Har operert både i regn, snø og vind (liten kuling) Opplever høy kvalitet på inspeksjonsdata Hålogaland Kraft Hålogaland Kraft 14

15 Status for teknologien i dag 15

16 Hovedbruksområder til nå Militære anvendelser Kartlegging, dvs. generering av 2D og 3D kart Bygg og anlegg Kjøp og salg av eiendom U. S. Air Photo/ Lt Col Pratt DroneMetrex Trimble 16

17 Modenhet av teknologien Velfungerende verktøy for å få gode bilder og video Teknologien for å generere ortofoto, 2D og 3D kart er kommet langt Noen større profesjonelle aktører, og mange små som tar enkeltoppdrag. Det som karakteriserer typiske norske aktører er at de har få ansatte, og må levere ett vidt spekter av tjenester for å ha nok omsetning Operasjoner med luftfartøydroner utføres normalt i godt vær, det vil bl.a. si lite vind sensefly Ltd. Hålogaland Kraft 17

18 Fordeler ved bruk av drone Visuell oversikt over vanskelig tilgjengelige områder Få plassert sensor nærmere punkt/objekt av interesse Mindre fare for personell Mindre ødeleggende ved kollisjon Kan være billigere enn konvensjonelle metoder Repeterbarhet av målinger Automatisert datainnsamling Mona Spenger/TU 18

19 Ulemper ved bruk av drone Resultat ikke nødvendigvis bedre Har skapt problemer i krisesituasjoner NRK Utfordringer rundt personvern Regelverk kan være begrensende Kan være lite robust mot dårlig vær Krever ofte dekning fra satellittnavigasjonssystem Kan kreve mye infrastruktur Droner kan være dyre 19

20 Potensiale for bruk av droner Overvåking av skred Inspeksjon av: Tuneller, bruer, snøskjermer og tunnelportaler Utilgjengelig infrastruktur Gruverom og oljelager Overvåkning av infrastruktur (vei, jernbane) Kartlegging Vegetasjon Jordbruksarealer Med mer A. Taurisano Alrik Velsvik/NRK 20

21 SINTEF IKT satser på droneteknologi 4-årig strategisk prosjekt på mobile sensorplattformer (både land, luft og vann) I år: UAV plattform innendørs Kartlegging, navigasjon og kollisjonsfri styring Neste år: Utendørs testing og operasjoner Videreutvikling av sensorplattform og navigasjonssystem Mål: Utvikle generiske teknologier og plattformer som kan brukes til å løse flere behov 21

22 SINTEFs UAV plattform 22

23 State-of-the art: Utvikling av ny teknologi Droner med robotarm 23

24 State-of-the-art: Lokalisering og kartlegging uten GPS 24

25 Takk for oppmerksomheten! Mer informasjon, problemstillinger, spørsmål? Kontakt: Marianne Bakken, Telefon: Se også: