Världspremiär för fjärrstyrd markberedare

Text och foto: Sverker Johansson, Bitzer

Att utveckla fjärrstyrda eller autonoma maskiner intresserar många branscher. Syftet är att förbättra både arbetsmiljö och produktivitet. Skogforsk har sedan 2019 etappvis jobbat med den komplexa utmaningen att utveckla tekniken för skogsterräng och nått flera spännande delmål. Via wifi och 5G kan forskarna nu fjärrstyra maskiner och har dessutom visat i studier att man kan lasta och lossa virke lika effektivt på distans som från maskinhytten.

Med förplanerade rutter i kombination med sensorer kan maskiner även köra i skogsterräng och hantera hinder själv. Forskarna har tillsammans med Umeå universitet tränat AI att köra en skogsmaskin. I samverkansprojektet Autoplant har man fått en planterings-maskin att arbeta autonomt: att följa en planerad rutt, positionera sig, markbereda och plantera själv.

Bättre arbetsmiljö – och effektivitet?

Nästa steg har varit att fjärrstyra en markberedare – ett viktigt delmål i arbetet, och först på önskelistan kommer en bättre och säkrare arbetsmiljö, menar Martin Englund som leder projektet:

– Får vi bort föraren från hytten så får vi också bort de skadliga helkroppsvibrationerna – det är mest akut. På längre sikt kan man tänka sig att köra snabbare när inte förarens arbetsmiljö blir en begränsande faktor. Och på ännu längre sikt skulle en ”maskinherde” kunna köra fleramaskiner samtidigt.

Kopia i kontorsmiljö

I operatörsstationen (en manskapsbod) på Troëdsson Forestry Teleoperation Labutanför Uppsala står en kontorsstol försedd med samma spakar som testmaskinen, en Komatsu 895 med en 4-radig högläggare.

– Rörelser och knapptryckningar häröversätter vi till rätt styrsignaler ute maskinen, säger Skogforsks Tobias Semberg. Det är förstås en utmaning att få alla delar att prata med varandra, men styrsystemet består av relativt enkla och billiga komponenter som man kan köpa på hyllan eller nätet idag.

I stolen sitter Robin Kling med 15 års vana från markberedning. Det är han som ska köra och nu ger han synpunkterpå förargränssnittet. Men hur vet forskarna vad förarna vill se när de kör?

– Vi börjar med en bred idéfas där många förslag på hur vi tror att det bör funka finns med, säger Madeleine Silverbratt, som är expert på människa-datorinteraktion vid Skogforsk. Det handlar främst om vilka vyer och kameravinklar som är bäst. Sedan testade videt på vana markberedningsförare – tillsammans fann vi ganska snabbt vad somfunkade!

Testas på digital maskintvilling

Exakt hur kamerorna ska sitta testas först på en digital tvilling av maskinen. Morgan Rossander har programmerat gränssnittet och testat många lösningar i processen:

– Det är väldigt lätt att ändra en kameras egenskaper i den här virtuella verkligheten – var den sitter, hur den är riktad, vad den harför synfält och upplösning … dessutom sparar det mycket onödigt jobb. Vi hade till exempel en idé om att ha kameror på bakvagnen som följde framvagnen, men det gillades inte av förarna – då slapp vi bygga och testa det!

Fånga sinnena

I hytten sitter en tamburin. Konstigt … eller?

– Föraren jobbar normalt med alla sinnen i maskinhytten, förklarar Martin Englund. Känner maskinen luta, hör hur motorn är belastad och hur hydrauliken jobbar – i värsta fall luktar man sig till om något bränts eller läcker. Vi testar om ljudet från tamburinen kan hjälpa Robin att få en känsla för vibrationer och skakningar även på distans.

Enkel och billig teknik

Ute på demohygget sätter Janne Johansson, som ansvarar för kommunikationslösningen, upp en relästation för att förstärka signalerna mellan operatörsstationen och maskinen via en lokal wifi-lösning.

– Enkel, billig teknik – rena konsumentprodukter. Det är ju inga pengar att tala om. Några tusenlappar, konstaterar han. Det är ju inte plug-and-play, men nu ska vi ju bara visa att det funkar.

Bra planering krävs

Det är viktigt med bra körplanering när föraren inte finns i maskinen. Linnea Hansson använder Pathfinder, ett verktyg som utvecklades för den autonomaplanteringsmaskinen Auto-plant, ett projekt hon leder.

– Där läggs körstråken så långa och effektiva som möjligt med hänsyn till terräng, markfuktighet, hällmark och hänsynsträd, säger hon. Allt syns inte i detalj, men här hoppas vi att operatören ändå ser hindren tillräckligt bra på sina skärmar. ”

Bara utmaningar!”

På demodagen fungerar allt som det ska. Besökarna är nöjda. Forskarna andas ut. Hur är det då att jobba med utveckling på det här sättet?

– Bara utmaningar, skrattar Martin Englund. Det är en himla massa komponenter som ska lira tillsammans, och när vi jobbar med utveckling på det här sättet är det väldigt långt från en driftsäkerprodukt. Men vi måste jobba så här för att ta de första stegen och se om det går, helt enkelt! Det är det vi gör här.