Sürdürülebilir madencilikte arşimet vida aktüatörlü robot

Geleneksel maden çıkarma yöntemlerinin çevresel etkilerini azaltmak ve insan gücüne olan bağımlılığı en aza indirmek amacıyla geliştirilen yeni nesil otonom robotlar, yer altı keşiflerinde devrim yaratmaya hazırlanıyor. Avrupa Birliği destekli ROBOMINERS projesi kapsamında geliştirilen prototip robot, zorlu ve düzensiz arazilerde kendi başına hareket edebiliyor. En dikkat çeken özelliği ise, Arşimet vidası prensibiyle çalışan özel aktüatörleri sayesinde her yönde ilerleyebilme yeteneğine sahip olması.¹

Araştırmacılar tarafından geliştirilen bu robot, dört adet bağımsız vidalı tahrik sistemine sahip. Bu yapı, robotun holonomik (her yönde serbest) hareket kabiliyeti kazanmasını sağlıyor. Prototipin tasarımında kullanılan düşük maliyetli ve modüler yapı, onu hem laboratuvar ortamı dışında test etmeye hem de gelecekteki maden robotlarının geliştirilmesine uygun hâle getiriyor.²

Çalışmada robotun yönlendirilmesi ve hareket kontrolünde model tabanlı kontrol algoritmaları kullanılıyor. Araştırmacılar, robotun farklı zemin türlerinde (kum, çamur, kar ve taşlık gibi) hareketini incelemek amacıyla hem kinematik hem de dinamik modeller geliştirdi. Yapılan deneylerde, robotun özellikle kum gibi düşük taşıma kapasiteli zeminlerde yön tayini konusunda belirli sınırlamalara sahip olduğunu, ancak daha sert zeminlerde yüksek hassasiyetle rota takibi gerçekleştirebildiğini gösterdi.³

Deneysel çalışmaların sonuçları, özellikle dar alanlı veya düşük hacimli maden sahalarında bu tür robotların seçici kazı yapabilme potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor. Bununla birlikte gezegen keşifleri ve derin maden sahaları gibi erişilmesi güç alanlarda da insansız görev alacak sistemlerin temelini oluşturuyor. 

Önümüzdeki yıllarda donanımına eklenmesi planlanan gelişmiş sensör sistemleri ve kontrol stratejileri sayesinde robotun daha hassas ve çevik hareket kabiliyeti kazanacağı düşünülüyor. Öngörülen gelişmeler ile hem ekonomik hem de çevresel anlamda daha sürdürülebilir bir madencilik yaklaşımının önünün açılması hedefleniyor.⁴

Araştırmacıların ortaya koyduğu bu prototip, zorlu arazi koşullarında gelişmiş hareket kabiliyeti ile dikkat çekerken, sürdürülebilir madencilik uygulamaları için de umut verici bir teknolojik adım olarak değerlendirilmektedir. 

Bu tür yenilikçi girişimler, çevre dostu teknolojilerin daha geniş bir yelpazede benimsenmesini destekleyerek yeşil dönüşüm sürecine anlamlı katkılar sunacaktır.

Kaynaklar 

1. L. Lopes, B. Bodo, C. Rossi, S. Henley, G. Žibret, A. Kot-Niewiadomska, and V. Correia, ‘‘ROBOMINERS—Developing a bio-inspired modular robot-miner for difficult to access mineral deposits,’’ Adv. Geosci., vol. 54, pp. 99–108, Oct. 2020.
2. R. Gkliva et al., “A Multi-Terrain Robot Prototype With Archimedean Screw Actuators: Design, Realization, Modeling, and Control,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 95820-95830, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3426105.
3. https://techxplore.com/news/2024-11-driven-robot-autonomously-rocky-worlds.html
4. T. Kossas, W. Remmas, R. Gkliva, A. Ristolainen, and M. Kruusmaa, ‘‘Whisker-based tactile navigation algorithm for underground robots,’’ in Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Autom. (ICRA), May 2024, pp. 13164–13170.