TalTech arendab roboteid kanalisatsioonivõrgu jaoks

09.09.2024
TalTech arendab roboteid kanalisatsioonivõrgu jaoks. 09.09.2024. Roboteid kasutatakse tihti ohtlikes, mustades ja keerulistes töödes, kus inimestel on raske või ohtlik tegutseda. „Vähestel on tulnud pähe, et üks keerulisemaid ja ligipääsmatumaid keskkondi asub meie jalge all – kanalisatsioonis,“ sõnas projekti juht, TalTechi professor Maarja Kruusmaa. Tema sõnul on tegemist tõsiste praktiliste probleemidega, mille lahendamine eeldab esmalt teaduslikke läbimurdeid. Uuenduslik liikumismehhanism Kanalisatsioonivõrk pakub tehnoloogiale lahendamiseks keerukaid ülesandeid. „Praegu ei ole veel roboteid, mis suudaksid pikka aega vastu pidada sellistes korrosiivsetes ja abrasiivsetes tingimustes. Igaüks, kes on pidanud puhastama rattaketti või rulluisulaagreid liivast, saab aru probleemi keerukusest. Vajame uusi materjale ja innovatiivseid liikumismehhanisme, et robotid suudaksid liikuda poolpaksus reovees või settega täidetud kaevudes,“ rääkis Kruusmaa. „Lisaks on uutel tehnoloogiatel oluline ühiskondlik mõju. Selle asemel, et parandada suuri lekkeid ja ummistusi, kui reovesi on juba jõudnud tänavatele või kodudesse, ennustab tehnoloogia probleemide tekkimise võimalikkust ja lahendab need varajases faasis. See vähendab keskkonnareostust ning teeb parandustööd odavamaks.“ Reoveetorude väike läbimõõt seab roboti suurusele olulised piirangud. Robotid peavad olema ka piisavalt nutikad, et töötada maa all iseseisvalt päevi, sest seal pole tihti sidevõimalusi ega GPS-signaali. Paljudel omavalitsustel puudub ka täpne ülevaade kanalisatsioonivõrgu arengust, kuna reoveetorustikud on sarnased ja seal pole selgeid orientiire. „Maa all navigeerimiseks ja defektide tuvastamiseks kasutame masinõppealgoritme. Robotid on väikesed ja meil pole võimalik kasutada piiramatu arvutusvõimsusega süsteeme, nagu näiteks suurte keelemudelite puhul. Vajame, et roboti pardaarvuti suudaks andmeid töödelda, õppida ja teha autonoomseid otsuseid. See nõuab täiesti teistsugust tehisintellekti,“ selgitas Kruusmaa. Digitaalne kaksik Projekti tulemusel luuakse kanalisatsioonivõrgustiku digitaalne kaksik, täpne mudel, mis võimaldab saada ülevaate kanalisatsioonisüsteemi seisukorrast. See mudel aitab planeerida hooldus- ja remonditöid enne, kui probleemid muutuvad kulukaks ja ajamahukaks. Projekti rahastab Euroopa Komisjon robootika ja tehisintellekti alamprogrammi kaudu. 105-st esitatud taotlusest valiti rahastamiseks vaid neli projekti. TalTechi juhitavas projektis osaleb 14 partnerit, sealhulgas Norra teadus- ja tehnoloogiaülikool, Sheffieldi ülikool ja mitu Euroopa süvatehnoloogia ettevõtet. Nelja-aastase projekti kogumaksumus on 8 miljonit eurot, millest TalTechi eelarve on 1,4 miljonit.
Tehisintellekti illustratsioon robotist, mis kaardistab, remondib ja jälgib kanalisatsioonivõrku | Pilt: ChatGPT

Tehisintellekti illustratsioon robotist, mis kaardistab, remondib ja jälgib kanalisatsioonivõrku | Pilt: ChatGPT

TalTech on asunud looma roboteid ja andurite süsteeme, et kaardistada, remontida ja jälgida kanalisatsioonivõrku; projekti käigus arendatakse robootika- ja tehisintellektipõhiseid lahendusi.

Roboteid kasutatakse tihti ohtlikes, mustades ja keerulistes töödes, kus inimestel on raske või ohtlik tegutseda. „Vähestel on tulnud pähe, et üks keerulisemaid ja ligipääsmatumaid keskkondi asub meie jalge all – kanalisatsioonis,“ sõnas projekti juht, TalTechi professor Maarja Kruusmaa. Tema sõnul on tegemist tõsiste praktiliste probleemidega, mille lahendamine eeldab esmalt teaduslikke läbimurdeid.

Uuenduslik liikumismehhanism

Kanalisatsioonivõrk pakub tehnoloogiale lahendamiseks keerukaid ülesandeid. „Praegu ei ole veel roboteid, mis suudaksid pikka aega vastu pidada sellistes korrosiivsetes ja abrasiivsetes tingimustes. Igaüks, kes on pidanud puhastama rattaketti või rulluisulaagreid liivast, saab aru probleemi keerukusest. Vajame uusi materjale ja innovatiivseid liikumismehhanisme, et robotid suudaksid liikuda poolpaksus reovees või settega täidetud kaevudes,“ rääkis Kruusmaa. „Lisaks on uutel tehnoloogiatel oluline ühiskondlik mõju. Selle asemel, et parandada suuri lekkeid ja ummistusi, kui reovesi on juba jõudnud tänavatele või kodudesse, ennustab tehnoloogia probleemide tekkimise võimalikkust ja lahendab need varajases faasis. See vähendab keskkonnareostust ning teeb parandustööd odavamaks.“

Reoveetorude väike läbimõõt seab roboti suurusele olulised piirangud. Robotid peavad olema ka piisavalt nutikad, et töötada maa all iseseisvalt päevi, sest seal pole tihti sidevõimalusi ega GPS-signaali. Paljudel omavalitsustel puudub ka täpne ülevaade kanalisatsioonivõrgu arengust, kuna reoveetorustikud on sarnased ja seal pole selgeid orientiire.

„Maa all navigeerimiseks ja defektide tuvastamiseks kasutame masinõppealgoritme. Robotid on väikesed ja meil pole võimalik kasutada piiramatu arvutusvõimsusega süsteeme, nagu näiteks suurte keelemudelite puhul. Vajame, et roboti pardaarvuti suudaks andmeid töödelda, õppida ja teha autonoomseid otsuseid. See nõuab täiesti teistsugust tehisintellekti,“ selgitas Kruusmaa.

Maarja Kruusmaa | Foto: TalTech

Maarja Kruusmaa | Foto: TalTech

Digitaalne kaksik

Projekti tulemusel luuakse kanalisatsioonivõrgustiku digitaalne kaksik, täpne mudel, mis võimaldab saada ülevaate kanalisatsioonisüsteemi seisukorrast. See mudel aitab planeerida hooldus- ja remonditöid enne, kui probleemid muutuvad kulukaks ja ajamahukaks.

Projekti rahastab Euroopa Komisjon robootika ja tehisintellekti alamprogrammi kaudu. 105-st esitatud taotlusest valiti rahastamiseks vaid neli projekti. TalTechi juhitavas projektis osaleb 14 partnerit, sealhulgas Norra teadus- ja tehnoloogiaülikool, Sheffieldi ülikool ja mitu Euroopa süvatehnoloogia ettevõtet. Nelja-aastase projekti kogumaksumus on 8 miljonit eurot, millest TalTechi eelarve on 1,4 miljonit.