Roboty górnicze zaprojektowane z myślą o selektywnym wydobyciu
Rzadkie minerały są niezbędne wielu kluczowym gałęziom przemysłu, wśród których można wymienić energetykę, elektronikę i obronność. Obecnie większość takich minerałów pochodzi z importu – europejskie złoża są zazwyczaj niewielkie i znajdują się w trudno dostępnych miejscach. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu ROBOMINERS badacze skupili się na analizie możliwości opracowania opłacalnych i przyjaznych dla środowiska metod wydobycia tych kluczowych surowców.
Prototyp robota górniczego
„Zespół projektu ROBOMINERS postanowił opracować niezawodny i wszechstronny modułowy prototyp robota, zdolny do poruszania się w trudnych warunkach, w tym również pod wodą. Zainspirowani biologią badacze wykorzystali modele ruchu owadów, robaków i ryb w celu zaprojektowania rozwiązań napędowych na potrzeby robota. Zaprojektowali również technikę poruszania się opartą na śrubie Archimedesa, która sprawdziła się w wielu środowiskach testowych. Nowy sposób poruszania się nie jest jedyną cechą robota, która została zainspirowana naturą. Prototyp został wyposażony także w czujniki oparte na wibrysach, które pomagają w modelowaniu 3D obszaru, w którym odbywa się wydobycie. Co więcej, spektrometry, czujniki mineralogiczne i czujniki geofizyczne przymocowane do robota pozwalają mu identyfikować określone minerały przeznaczone do wydobycia. Zespół projektu pracował nad rozwojem prototypu, aby osiągnąć czwarty poziom gotowości technologicznej. Testy prototypu zostały przeprowadzone w laboratorium, a także w warunkach symulowanych, a sami badacze poczynili ogromne postępy w projektowaniu robotów do celów selektywnego wydobycia. Zespół przeprowadził także testy terenowe w celu zbadania głównych komponentów systemu w rzeczywistym środowisku kopalni. Ponadto dane pochodzące z czujników usprawniły modelowanie geologiczne, zaś uzyskane informacje będzie można połączyć z wcześniejszą wiedzą pozyskaną przy użyciu tradycyjnych metod poszukiwawczych. Chociaż wnioski z projektu ROBOMINERS nie są jeszcze możliwe do przełożenia na produkty gotowe do wprowadzenia na rynek, wizja jego twórców może zmienić oblicze przemysłu wydobywczego. Jak wyjaśnia Claudio Rossi, kierownik projektu: „Dążymy do realizacji wizji kolonii zrobotyzowanych górników pracujących pod ziemią, przywodzącej na myśl niewielką kolonię mrówek. Takie podejście zwiększa odporność i wydajność wyd wydobycia, ponieważ zachowanie przypominające rój umożliwia skoordynowane i wspólne działania robotów o różnych funkcjach”.
Ekologiczne rozwiązania dla górnictwa
Społeczeństwo od dawna ma głównie negatywne zdanie na temat górnictwa. Jest to zrozumiałe, biorąc pod uwagę szkody ekologiczne związane z tym przemysłem i widoczne gołym okiem zniszczenia powodowane przez kopalnie odkrywkowe. Projekt ROBOMINERS oferuje rozwiązania, które mogą zmienić ten stan rzeczy. Ze względu na to, że robot zaprojektowany przez twórców projektu jest przeznaczony do pracy pod ziemią, konieczny jest tylko niewielki otwór, co eliminuje szpecące krajobraz wyrwy pozostawiane przez kopalnie odkrywkowe. Co więcej, z racji tego, że robot górniczy może pracować w wodzie, nie ma potrzeby wypompowywania wody z zalanych kopalń, co zwiększa koszty i powoduje szkody środowiskowe. Podczas pracy pod wodą robot jest w stanie pompować bogatą w minerały zawiesinę na powierzchnię w celu jej przetworzenia. Po wydobyciu pożądanych rud, pozostała zawiesina może zostać wpompowana do obszaru, z którego została pozyskana, aby zasypać wyrobisko i zminimalizować szkody środowiskowe. Twórcy projektu uznali kwestie dotyczące ekologii za najważniejszy priorytet. Jak przekonuje Rossi: „Cała koncepcja projektu opiera się na ekologii – skupiamy się na wydobyciu minimalizującym wpływ na środowisko. Nacisk na selektywne i precyzyjne wydobycie ma na celu zmniejszenie zarówno ilości odpadów, jak i zapotrzebowania na infrastrukturę powierzchniową”. W ramach swoich prac zespół projektu ROBOMINERS wykorzystał nowoczesną technologię w najlepszy możliwy sposób. Autonomiczne roboty wykorzystujące modele sztucznej inteligencji będą w stanie dostarczać surowce potrzebne kluczowym sektorom przemysłu, zaspokajając to zapotrzebowanie w sposób minimalizujący wpływ na środowisko naturalne.
Słowa kluczowe
ROBOMINERS, górnictwo, roboty, robot górniczy, selektywne wydobycie, prototyp robota, inspirowane biologią, projektowanie robotów, ekologiczne górnictwo
