Älykästä robotiikkaa suomalaisyritysten käyttöön
Ammattikorkeakoulut kehittävät älykästä robotiikkaa erityisesti valmistavan teollisuuden prosesseja varten.
Centria sekä Satakunnan, Turun ja Vaasan ammattikorkeakoulut yhdistivät osaamisensa CoRI5.0 (Cognitive Robotics Initiative for Industry 5.0) -hankkeessa, jonka avulla edistetään robotiikan ja siihen liittyvien teknologioiden kuten lisätyn todellisuuden hyödyntämistä valmistavassa teollisuudessa.
Tekoälyä hyödyntämällä voidaan tehostaa robottien päätöksentekoa, oppimista ja ongelmanratkaisua. Älykkään robotiikan kehittyminen edistää muun muassa saumatonta työskentelyä ihmisen ja robotin välillä.
– Hanketta rahoittavat yritykset ovat pääosin valmistavan teollisuuden alalta, ja niillä on kiinnostusta robotiikan laajempaan hyödyntämiseen, kertoo Centria-ammattikorkeakoulun tutkimusyliopettaja Tomi Pitkäaho.
Yrityskumppaneita ovat ABB, Cimcorp, Mirka, Valmet Automotive, Varax, Visual Components ja Wärtsilä.
Yritysten on oltava koko ajan tehokkaampia, nopeampia ja joustavampia muuttuvassa maailmassa.
– Odotamme, että saamme myös tämän hankkeen myötä lisää työkaluja ollaksemme huomenna vieläkin parempia, sanoo Valmet Automotiven tuotantoteknologian päällikkö Mika Marttila. Hän toteaa hankeaiheen olevan ajankohtainen ja mielenkiintoinen myös teknologia-alan konsernin tulevaisuuden näkökulmasta. Hankeyhteistyö avaa uusia ulottuvuuksia.
– Yhteistyön kautta on enemmän mahdollisuuksia testata, kokeilla sekä jakaa kokemuksia ja odotuksia, lisää Marttila.
CoRI5.0-hankkeessa keskitytään robotiikan kolmeen pääalueeseen: ihmisen ja robotin välisen vuorovaikutukseen, intuitiivisten ohjelmointimenetelmien kehittämiseen sekä taitojen siirtoon hyödyntämällä mallisuorituksesta oppimista. Eri aihealueiden toimenpiteet käsittelevät robottien aisteja, menetelmiä ja testausta, käyttöliittymien suunnittelua, turvallisuutta sekä käytännön demonstraatioita, kuten älykäs hitsausrobotiikka, joustavat kokoonpanorobotit ja turvalliset robotiikkaympäristöt.
– Robotiikan käyttöaste teollisuudessa, erityisesti pk-sektorilla, on suhteellisen alhainen osittain siksi, että robottien ohjelmointi vaatii erityistaitoja. Hankkeessa kehitettävien menetelmien avulla robotin käyttäjän ei tarvitse olla robotiikan ammattilainen. Tavoitteena on mahdollistaa robottien ohjelmointi hyödyntämällä ihmisille luonteenomaista kommunikaatiota, kuten puhetta ja eleitä, perustelee Pitkäaho Centriasta.
Centrian Robotiikka ja Tekoäly -kärkitutkimusryhmän osaaminen koneoppimisen soveltamisessa mahdollistaa älykkäiden, käyttäjäystävällisten ja aiempaa helpommin käytettävien robottien kehittämisen.
Visual Components toivoo, että hankkeessa demonstroidaan ele- ja puheohjausta VR-ympäristössä.
– Mieluiten tietysti niin, että Visual Componentsin ohjelmisto on yksi tutkimuksessa hyödynnettävä teknologia. Voimme tarjota työkaluja, joilla Unity-ohjelmaa voidaan käyttää hankkeessa niin, että se synkronoituu reaaliajassa Visual Componentsin simulointiin, kertoo Visual Componentsin tuoteomistaja Vesa Pämppi.
Turun ammattikorkeakoulun koordinoima hankkeen työpaketti ”Kognitiiviset järjestelmät” vastaa muun muassa Visual Componentsin odotuksiin. Sen tarkoituksena on kehittää ratkaisuja älykkäiden järjestelmien laitteistointegraatioon, ohjaukseen sekä käyttöliittymiin. Työpaketissa tutkitaan myös, miten esimerkiksi puhetta voidaan hyödyntää älykkäissä robotiikka- ja suunnittelujärjestelmissä.
– Hankkeen pilottikokeiluissa yrityskumppanimme kanssa tutkimme ja kokeilemme, miten koneoppimiseen perustuvia menetelmiä voidaan hyödyntää roboteille perinteisesti haastavissa kokoonpano- ja poimintasovelluksissa. Turun ammattikorkeakoulu on innokkaasti mukana rakentamassa uutta osaamista ja yhteistyöverkostoja näissä teknologioissa, joiden uskomme voivan merkittävästi parantaa suomalaista ja eurooppalaista kilpailukykyä ja elinvoimaisuutta, kertoo Turun ammattikorkeakoulun projektipäällikkö Antti Nousiainen.
Cimcorp Oy:n automaatiojärjestelmätiimin tiiminvetäjä Lauri Kohtamäki kertoo, että heitä hankkeessa kiinnostavat konenäön, analytiikan ja tekoälyn huippututkimus (state-of-art) ja varsinkin ajatukset tekoälyn käytännön soveltamisesta. Hänen mielestään analytiikasta erityisesti kiinnostava ja CoRI5.0-hankkeen tavoitteisiin sopiva näkökulma voisi olla järjestelmän kyky selittää miten päädyttiin tiettyyn tulokseen. Tästä käytetään termiä selitettävyys.
– Järjestelmistä kerätään paljon dataa, mutta sen tehokas hyödyntäminen edellyttäisi parempaa selitettävyyttä esimerkiksi tekoälyn avulla. Kun Kohtamäeltä kysytään, miksi Cimcorp lähti hankkeeseen mukaan, hän vastaa, että taustalla ovat hyvät aikaisemmat kokemukset yhteistyöstä Satakunnan ammattikorkeakoulun kanssa.
Satakunnan ammattikorkeakoulun kontribuutio hankkeessa keskittyy erityisesti robottien havainnointikyvyn ja ihmisen ja robotin välisen yhteistyön kehittämiseen.
– Tutkimme ja pilotoimme konenäköön perustuvia havainnointiteknologioita, joiden avulla robotit voivat havaita ympäristön muutoksia ja oppia uusia tehtäviä jäljittelemällä ihmisen toimintaa. Lisäksi osallistumme robotiikan ja tekoälyn pilotointeihin teollisuusympäristöissä yhteistyössä yritysten kanssa, kertoo Satakunnan ammattikorkeakoulun projektipäällikkö Kari Marttila. Satakunnan AMK vastaa myös pilottien käytettävyystutkimuksesta, jossa arvioidaan kehitettävien teknologioiden intuitiivisuutta, käyttäjäkokemusta ja teollisuuskäyttöön soveltuvuutta.
Vaasan ammattikorkeakoulussa robotiikka ja automaatio ovat kuuluneet konetekniikan opetukseen jo 80-luvulta lähtien.
– Asiantuntijoiltamme löytyy vahvaa osaamista mm. tuotantoteknologioista, anturi- ja konenäkötekniikasta, mobiilirobotiikasta, teollisesta internetistä (IoT), digitaalisista virtuaalimalleista, logiikkaohjauksista sekä automaatiojärjestelmien testaussovelluksista. Tämä tietotaito yhdistettynä laajaan kokemukseen erilaisten TKI-hankkeiden toteuttamisesta mahdollistaa älykkäiden robotiikkasovellusten kehittämisen yhteistyössä hankkeen korkeakoulujen kanssa, vahvistaa lehtori Sami Elomaa Vaasan ammattikorkeakoulusta.
CoRI5.0-hanke alkoi tammikuun alussa ja kestää vuoden 2027 loppuun asti. Sitä rahoittavat mukana olevien yritysten lisäksi Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR) ja Etelä-Savon ELY-keskus.