Skogsmaskiner som gradvis blir smartare

Daniel Ortíz Morales har tagit fram smarta funktioneroch algoritmer för att utveckla halvautomatiska system i skogsmaskiner. Han försvarar sin avhandling vid Umeå universitet måndagen den 2 februari.

– Övergången till smarta skogsmaskiner måste gå stegvis genom att vi, innan maskiner kan bli helt självgående, först utformar halvautonoma system där människa och teknik samarbetar, säger Daniel Ortíz Morales, som utfört sina doktorandstudier vid institutionen för tillämpad fysik och elektronik.

Världens befolkning fortsätter att öka i snabb takt, år 2050 beräknas befolkningsökningen att vara 40 procent. Med det följer en ökad efterfråga på mat, bostäder, el och värme. Mänskligheten står därför inför en stor utmaning med tanke på att många naturresurser är ändliga, inte minst oljan. En ökad användning av förnybara energikällor är inte längre bara ett alternativ, det är en nödvändighet.

Här spelar skogen spelar en viktig roll som förnybar resurs. Frågan är hur vi kan utvinna mer ur skogen, men samtidigt undvika avskogning? Det är därför viktigt att vi utvecklar ny skogsteknik som omfattar smarta maskiner och skogsbrukstjänster.

Samhället har alltid haft visioner om maskiner eller robotar med samma kapacitet som vi människor. Det är dock mycket svårt att utveckla robotsystem som är fullt ut automatiserade, med ett beslutsystem som liknar de biologiska systemen i naturen. I stället, menar Daniel Ortíz Morales, bör vi tänka oss applikationer som kan hjälpa oss att öka produktiviteten och förbättra vår livskvalitet genom samspel mellan människa och maskin.

Han har i sin forskning ställt sig frågorna: ”Vilka uppgifter bör automatiseras" och "Hur kan vi kombinera det bästa av både människor och automation"? Detta sätt att tänka leder till idén om ett utvecklingssystem med olika nivåer av ”smarthet”, där intelligensen fördelas mellan människa och maskin. Graden av smarthet definieras som maskinens förmåga att automatiskt utföra en uppgift utan människans kommando.

Efter att ha registrerat och analyserat maskinförares nuvarande arbetsuppgifter kunde Daniel Ortíz Morales identifiera planering och utförande av en viss kategori skotarkranrörelser som ett viktigt första steg för automation på kortare sikt. Användning av metoden Virtuella holonoma bivillkor (Virtual Holonomic Constraints) visar att automatiserade kranrörelser potentiellt kan ge en väsentlig förbättring jämfört med rörelser som utförs av erfarna mänskliga operatörer.

Avhandlingen är publicerad digitalt

För mer information, kontakta gärna:

Daniel Ortíz Morales, institutionen för tillämpad fysik och elektronik

Telefon: 090-786 71 63

E-post: daniel.ortiz.morales@umu.se

Högupplöst foto. Foto:Daria Chrobok

Om disputationen:

Måndagen den 2 februari försvarar Daniel Ortiz Morales, institutionen för tillämpad fysik och elektronik vid Umeå universitet, sin avhandling med titeln: Virtual Holonomic Constraints: from academic to industrial applications. På svenska: Virtuella holonoma bivillkor: från akademiska till industriella tillämpningar.

Disputationen äger rum klockan 13:00 i rum MA 121, MIT-huset.

Fakultetsopponent är professor Ivan Kalaykov, Örebro Universitet

Daniel Ortiz Morales är född och uppvuxen I Mexico city, Mexico. Han har en kandidatexamen i Electronics and Communications från Escuela Superior de Ingeniería Mécanica y Eléctrica (ESIME Culhuacán, IPN), Mexico, samt en masterexamen i reglerteknik vid Umeå universitet.