Roboty górnicze zaprojektowane pod kątem selektywnego wydobycia
Rzadkie minerały są niezbędne dla wielu kluczowych gałęzi przemysłu, takich jak energetyka, elektronika i obronność. Większość takich minerałów pochodzi z importu, ponieważ europejskie złoża są zazwyczaj niewielkie i znajdują się na trudno dostępnych regionach. W ramach finansowanego przez UE projektu ROBOMINERS badano sposoby na opracowanie ekonomicznych i przyjaznych dla środowiska metod wydobycia kluczowych minerałów.
Prototypowy robot górniczy
„Zespół ROBOMINERS postanowił opracować solidny i wszechstronny modułowy prototyp robota, zdolny do poruszania się w trudnych warunkach, w tym pod wodą. Inspirując się biologią, zespół wykorzystał wzorce ruchowe owadów, robaków i ryb do zaprojektowania strategii napędowych dla robota. Zaprojektował także technikę poruszania się opartą na śrubie Archimedesa, która sprawdziła się w wielu środowiskach testowych. Poruszanie się nie jest jedyną funkcją robota inspirowaną biologią. Prototyp posiada przypominające wąsy czujniki, które pomagają w modelowaniu 3D obszaru wydobycia. Spektrometry, czujniki mineralogiczne i czujniki geofizyczne przymocowane do robota pozwalają mu identyfikować poszukiwane minerały. Dane wejściowe z tych czujników poprawiają modelowanie geologiczne, a uzyskane informacje można zintegrować z danymi zebranymi wcześniej przy pomocy tradycyjnych metod poszukiwawczych. Zespół pracował nad rozwojem prototypu, aby osiągnąć poziom gotowości technologicznej 4 lub 5. Testy komponentów przeprowadzono najpierw w laboratorium oraz w symulowanych warunkach, a zespół poczynił ogromne postępy w projektowaniu robotów i technice selektywnego wydobycia. Następnie przeprowadzono intensywne testy terenowe w celu sprawdzenia systemu w dwóch rzeczywistych środowiskach w kopalniach. Chociaż wyniki badania nie są jeszcze gotowe do wprowadzenia na rynek, wizja ROBOMINERS może zmienić zrewolucjonizować przemysł wydobywczy. Kierownik projektu Claudio Rossi wyjaśnia: „Przewidujemy stworzenie kolonii zrobotyzowanych górników pracujących pod ziemią, podobnej do małej kolonii mrówek. Podejście to zwiększa odporność i produktywność systemu wydobywczego, ponieważ zachowanie przypominające rój umożliwia skoordynowane i wspólne wykonywane działań przez roboty o różnych funkcjach”.
Ekologiczne rozwiązania na potrzeby górnictwa
Górnictwo już od dawna nie cieszy się dobrą sławą. Jest to zrozumiałe, biorąc pod uwagę szkody ekologiczne związane z branżą i bardzo widoczne zniszczenia widoczne w kopalniach odkrywkowych. Zespół ROBOMINERS proponuje rozwiązania, które mają szansę to zmienić. Robot opracowany w ramach projektu jest przeznaczony do pracy pod ziemią i wymaga jedynie niewielkiego otworu, dzięki czemu kopalnia nie pozostawia na powierzchni nieestetycznych śladów swojej działalności. Ponadto, ponieważ robot górniczy może pracować w wodzie, nie ma potrzeby wypompowywania jej z zalanych kopalni, co z reguły jest drogie i szkodliwe dla środowiska. Podczas pracy pod wodą robot mógłby pompować bogatą w minerały zawiesinę na powierzchnię w celu jej przetworzenia. Po usunięciu pożądanych rud, pozostałość zawiesiny może trafiać z powrotem do obszaru wydobycia w celu zasypania, co dodatkowo pozwoliłby zminimalizować szkody środowiskowe. Kwestie środowiskowe były zresztą traktowane priorytetowo w projekcie. Rossi tłumaczy: „Cała przyjęta w projekcie koncepcja koncentruje się na wydobyciu o niskim wpływie na środowisko. Nacisk na selektywne i precyzyjne wydobycie ma na celu zmniejszenie zarówno ilości odpadów, jak i zapotrzebowania na infrastrukturę powierzchniową”. W projekt ROBOMINERS w możliwie najbardziej optymalny wykorzystuje się nowoczesną technologię. Autonomiczne roboty wykorzystujące SI będą dostarczać surowce potrzebne w kluczowych branżach, a zespoły robotów górniczych będą zaspokajać te potrzeby w sposób minimalizujący wpływ na środowisko naturalne.
Słowa kluczowe
ROBOMINERS, górnictwo, roboty, robot górniczy, inspirowane biologią, selektywne wydobycie, prototyp robota, konstrukcja robota, ekologiczne górnictwo
