Turvallisempia ja itsenäisempiä robotteja tietokonenäöllä

Robotit ovat perinteisesti raskaan ja suurten tuotantomäärien teollisuuden kalliita työkaluja, mutta entäpä jos voisitkin perustaa pyöräkorjaamon tai pienen erikoistuneen työpajan, jossa sinulla olisi apulaisena robotti? Robottiapulainen tekisi osan helpoista töistä ja auttaisi sinua raskaiden työvaiheiden kanssa? Näin Suomeen syntyisi myös uutta työtä ja roboteista tulisi jokapäiväisiä apureita. Antti Hietanen kehitti väitöstyössään juuri tällaisia robotteja.

Raskas teollisuus on käyttänyt automaatiota ja tehdasrobotiikkaa jo kymmeniä vuosia, mutta tulevaisuuden suunta ovat yhä pienemmät tuotantomäärät ja kullekin asiakkaalle räätälöity tuote. Tämän mahdollistamiseksi robottien tulee olla halpoja, omatoimisia, helposti koulutettavia ja turvallisia. Diplomi-insinööri Antti Hietasen väitöskirjassa kehitetään tällaisia robotteja – robotteja, jotka osaavat poimia ja käyttää tuntemiaan tavaroita omatoimisesti ja osaavat varoa ihmistä, joka työskentelee samassa työpisteessä. Ympäristöään ja ihmisiä robotti havannoi käyttäen syvyyskameroita silminään.

Antti Hietanen esittelee uusia menetelmiä, joilla robotti löytää etsimänsä osat, arvioi niiden paikan ja sitten poimii ne tarttuimellaan. Lisäksi robotti havannoi ympäristöään ja kertoo aikomuksistaan lähellä oleville ihmisille.
– Robotin kanssa kommunikoidaan käyttämällä täydennetyn todellisuuden menetelmiä eli robotti kuvallisesti kertoo mitä aikoo tehdä tai kysyy lupaa ihmiseltä saako ottaa jotain työalueelta, Antti Hietanen kertoo.

Hietasen kehittämiä menetelmiä on julkaistu robotiikan ja tehdasautomatiikan tärkeimmissä konferensseissa ja lehdissä ja ne ovat saaneet laajaa huomiota jo pian ilmestyttyään. Nyt menetelmiä testataan Tampereen yliopiston raskaan tehdasautomaation laboratoriossa paininukkejen avulla.
– Ihmisiä ei vielä tässä vaiheessa voi käyttää, koska nämä robotit ovat tarpeeksi vahvoja murskaamaan ihmisen lähes huomaamattaan, kommentoi laboratorion vetäjä, professori Minna Lanz.
– Väitöskirjatyön aikana opin paljon robotiikasta. Erityisesti opin yhdistämään osaamistani tietotekniikasta, erityisesti tietokonenäköä ja koneoppimista, robottien kehitykseen, jossa nämä alat ovat nyt tärkeässä roolissa, vastaa Antti Hietanen Sensible 4 -yrityksestä Espoosta, jossa hän nyt kehittää autonomisia autoja.

Hietanen suositteleekin yhdistämään opinnoissa tietotekniikkaa, automaatiotekniikkaa ja robotiikkaa.
– Ihan varmaan tulevaisuuden ala, ehkä robotiikan pitäisi olla ihan oma alansa, hän sanoo.

Nykyisessä työssään Sensible 4 -yrityksessä, joka on yksi Suomen edistyneimmistä robotiikkayrityksistä, Antti Hietanen pääsee hyödyntämään osaamistaan.

Diplomi-insinööri Antti Hietasen tietotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Computer Vision for Robotics: Feature Matching, ­Pose Estimation and Safe Human-Robot Collaboration tarkastettiin julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa 15.1.2021 verkkoväitöksenä. Vastaväittäjänä toimivat professori Patric Jensfelt Kuninkaallisesta teknillisestä korkeakoulusta Tukholmasta ja professori Juha Röning Oulun yliopistosta. Kustoksena toimi professori Joni Kämäräinen Tampereen yliopiston Tietotekniikan yksiköstä.