É«É«À²

Kaksi testilaitetta on rakennettu auttamaan meriperäsimien huulitiivisteiden kitka-, kulumis- ja lämpökäyttäytymisen tutkimisessa. Suhteellisen suuren kokonsa vuoksi (suunniteltu toimimaan 300 mm:n akselilla) näitä tiivisteitä tutkitaan harvoin kirjallisuudessa. Testilaitteet tarjoavat vankan keinon tutkia meriperäsimien huulitiivisteiden käyttäytymistä, erityisesti niiden vaikeasti arvioitavaa lämpökäyttäytymistä.

Mäntärenkaiden liike suhteessa mäntään polttomoottorissa vaikuttaa voiteluöljyn kulkeutumiseen palotilaan. Voiteluöljy häiritsee palamisprosessia ja aiheuttaa ongelmia käytettäessä ympäristöystävällisempiä polttoaineita, kuten vetyä. Mäntärenkaiden dynamiikkaa tutkitaan staattisessa laboratoriomittakaavan koepenkkissä, joka tarjoaa paremmin hallittavan ympäristön mäntärenkaan sijainnin mittausmenetelmien kehittämiselle.

Tärinä voi olla haitallista pyörivien koneiden kriittisille osille. Vaijerivaimentimia voidaan käyttää pitämään tärinät hyväksyttävällä tasolla. Niillä on hyvät vaimennusominaisuudet johtuen kitkahäviöistä vaijerien välillä, ja niiden epälineaariset jäykkyysominaisuudet ovat eduksi eristyskäytössä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää paremmin, miten vaijerivaimentimien käyttäytymiseen vaikuttaa se, että ne ovat olleet käytössä pitkään. Mahdolliset muutokset esimerkiksi efektiivisessä jäykkyydessä ovat oleellisia huomioida, kun vaijerivaimentimia suunnitellaan teollisiin sovelluksiin. Toistaiseksi vaijerivaimentimet ovat osoittaneet erinomaisen kyvyn vaimentaa sivuttaisvärähtelyjä. Niitä ei kuitenkaan ole tutkittu perusteellisesti kiertävissä eli vääntövärähtelysovelluksissa. Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on myös selvittää, voisiko vaijereita käyttää tehokkaasti vääntövärähtelyjen vaimentamiseen.

Pyörrevirtakennot mittaavat akselin suhteellista etäisyyttä ja siten akselin liikettä. Mittaukseen vaikuttaa kuitenkin sähköinen soikeus. Sähköinen soikeus on pyörrevirtakennojen mittausvirhe, joka johtuu kohdemateriaalin ominaisuuksien vaihteluista. Sähköinen soikeus on merkittävä virhelähde, kun mittauksia tehdään mikrometrin tarkkuudella. Tässä tutkimuksessa keskitytään siihen, miten tätä sähköistä soikeutta voitaisiin vähentää timanttipaikkaustyöstöllä.

Ilmalaakerit ovat kaasulla voideltuja laakereita, jotka mahdollistavat suurinopeuksisen, tarkan liikkeen pienellä kitkalla. Ilmalaakereilla on kiinnostavia uusia käyttökohteita tuotantokoneissa, joissa kasvavat laatu- ja energiankulutusvaatimukset tekevät perinteiset ratkaisut mahdottomiksi. ARotorilla tehty tutkimus on parantanut ymmärrystä ilmalaakereiden valmistusprosessista ja suorituskyvystä. Nykyisiä tutkimusaiheita ovat huokoisten grafiittiaerostaattisten laakereiden käyttäminen antureina sekä kaasulaakereiden valmistus metallisella 3D‑tulostuksella.

Paperin laatua voidaan analysoida mittaamalla paperinäytteitä laboratoriossa tai paperikoneella tuotannon aikana. Laboratoriossamme käytämme paperianalysaattoria, jonka avulla voimme mitata paperin paksuutta useiden kilometrien pituisista näytteistä. Mittalaitteen ansiosta saamme analyysia varten dataa, jonka perusteella voimme arvioida paperikoneen suorituskykyä. Paperin laatu paljastaakin tärkeää tietoa koneen toiminnasta, kuten telojen kunnosta, värinästä tai säätöongelmista.

Tekoälyä voidaan käyttää pyörivien koneiden valvontaan sekä diagnostiikkaan (nykyinen kunto) että ennustamiseen (vikojen ennakointi) anturidatan perusteella. Tällaisten mallien kouluttaminen vaatii dataa sekä terveistä että viallisista olosuhteista. Data tuotetaan koepenkin avulla – kyseessä on pienoismallinen meripotkuri – jossa kuormitusmoottorilla luodaan realistisia kuormituksia tasaisesta käynnistä simuloituihin jääiskuihin. Aineisto sisältää useita hammaspyörävikoja ja se kerätään antureilla, kuten kiihtyvyysantureilla, vääntömomenttiantureilla ja enkoodereilla.

Virtuaalisen aistimisen tavoitteena merimoottoripropulsiojärjestelmissä on arvioida suureita, kuten vääntömomenttia ja pyörimisnopeutta, jotka tavallisesti mitataan fyysisillä antureilla. Virtuaaliset anturit tuottavat tietoa voimansiirtolinjan kohdista, joihin fyysisillä antureilla ei päästä käsiksi. 

Projektin tavoitteena on jalankulkijoiden merkintäprosessin täydellinen automatisointi. Prosessissa hyödynnetään kuvien stereo­kohdistusta: 1) havaitaan jalankulkijat infrapunakuvista, 2) siirretään havainnot saumattomasti RGB-kuviin, koska kuvakehykset ovat kohdakkain, 3) tuotetaan merkitty aineisto jalankulkijoiden tunnistusta varten.

Dimitrios Bouzoulas

Tämä projekti keskittyy tehostamaan materiaalinkäsittelyä tehdasintralogistiikassa kolmen keskeisen idean avulla. Ensiksi seurantajärjestelmä yhdistää kamera- ja UWB-datan esineiden tarkan paikantamisen mahdollistamiseksi. Toiseksi, konenäköön perustuva laaduntarkastusjärjestelmä hyödyntää synteettistä dataa havaitakseen viat myös silloin, kun todellista dataa on vain rajallisesti. Kolmanneksi kehitetään autonominen mobiilirobotti, joka tunnistaa rullakon, navigoi sen luo ja kiinnittyy siihen mahdollistaen automatisoidun kuljetuksen. Yhdessä nämä ratkaisut osoittavat, miten aistiminen, havainnointi ja robotiikka voivat parantaa tehokkuutta ja automaatiota teollisuusympäristöissä.

Lucas Foley, Aadesh Chaudhari, Muhammad Anis

Samanaikainen paikannus ja kartoitus (SLAM) mahdollistaa robotin liikkumisen aiemmin tuntemattomassa ympäristössä samalla karttaa rakentaen. Pelkkää yhtä kameraa syötteenä käyttävä SLAM-menetelmä olisi hyvin edullinen, mutta yksittäinen kuvavirta ei pysty tietämään kuvissa olevien kohteiden skaalaa tai etäisyyttä ilman lisätietoa. Tässä tutkimuksessa kokeilen koneoppimiseen perustuvan syvyysarvioinnin lisäämistä avustamaan visuaalista SLAMia paikantumaan perinteisesti vaikeissa ympäristöissä.

Eelis Peltola

Tässä projektissa tutkitaan, kuinka ylhäältä asennettua 3D LiDAR -anturia voidaan käyttää sen alapuolella liikkuvien ihmisten havaitsemiseen sisätiloissa sijaitsevassa siltanosturin työtilassa. Käytämme tekoälyyn pohjautuvia 3D-havainnointimenetelmiä tunnistaaksemme ja seurataksemme ihmiskohteita, jotka sijaitsevat ennalta määritellyn etäisyyden sisällä anturista. Tulokset osoittavat lupaavaa suorituskykyä ja toteutusnopeutta, ja ne voivat osaltaan parantaa ihmistietoisia turvallisuusratkaisuja vastaavissa teollisissa työympäristöissä.

Nilusha Jayawickrama, Henrik Toikka, Risto Ojala

Tässä projektissa tutkimme, miten tulevat automatisoidut ajoneuvot voivat tehdä yhteistyötä (V2X-teknologia) havaitakseen tielläliikkujat silloinkin, kun he ovat osittain näkymättömissä tai kaukana, erityisesti kaupunkiympäristöissä ajettaessa. Sen sijaan, että luottaisimme vain yhden auton sensoreihin, yhdistämme useiden ajoneuvojen tuottamaa tietoa tavoitteenamme edistää älykkäämpää ja turvallisempaa järjestelmää. Tämän mahdollistamiseksi rakennamme Scale Down -alustaa. Se on ainutlaatuinen alusta sekä digitaalisessa että fyysisessä muodossa, mikä mahdollistaa haastavien ajotilanteiden turvallisen testaamisen, vaikka niitä olisi tosielämässä vaikea tai vaarallista tutkia.

Nilusha Jayawickrama, Aleksi Pippuri, Jie Lie, Risto Ojala

Tässä työssä esitellään few-shot‑objektintunnistusmenetelmä, joka hyödyntää vision foundation -malleja havaitakseen aiemmin näkemättömiä teollisia kohteita vain muutaman esimerkin perusteella. Menetelmä poistaa uudelleenkoulutuksen tarpeen erottamalla kohteen paikantamisen ja tunnistamisen prototyyppipohjaisen vertailun avulla.

Hari Prasanth S.M.

Tässä työssä esitellään menetelmä CERNin tilojen 3D‑karttojen luomiseen autonomisia säteilykartoituksia varten käyttämällä ei-toistuvaa LiDARia. Verrattuna toistuvaan LiDARiin ei-toistuva LiDAR pystyy tuottamaan ympäristöstä tiheämpiä ja tietorikkaampia esityksiä. Se kuitenkin heikentää rekisteröinnin ja kartoituksen tarkkuutta. Tässä tutkimuksessa käsitellään ei-toistuviin kartoitusmenetelmiin liittyviä epätarkkuuksia.

Pejman Habibiroudkenar

Menetelmä, joka voi automaattisesti merkitä ajettavan tien haastavissa talviolosuhteissa pelkän ajo­historian perusteella: aiemmin ajetut alueet hyödynnetään opettamaan koneoppimismallia, joka merkitsee vastaavat osat maailmasta ajokelpoisiksi. Lisääntynyt luotettavuus saavutetaan yhdistämällä lidar ja kamera 3D‑kartaksi. Työ on tärkeää talviolosuhteissa tapahtuvan automaattisen ajamisen mahdollistamisessa.

Eerik Alamikkotervo

Voimansiirtoemulaattorimme on laitteistoalusta, jota käytetään sähköisen liikkumisen kokeellisessa tutkimuksessa. Sen tavoitteena on jäljitellä akuston ja sähkömoottorien välisten järjestelmien toimintaa. Näin voimme tutkia ajoneuvon käyttäytymistä erilaisissa ajotilanteissa turvallisessa ja hallitussa ympäristössä.

Kaarlo Mäkelä, Jenni Pippuri-Mäkeläinen, Jesse Pirhonen, Haoyu Song, Risto Ojala