Dronejen käyttö kunnossapidossa

Abstract

Työssä tutkittiin dronejen käyttömahdollisuuksia kunnossapidossa ja valmistettiin yleismallin kiinnike. Yleismallin kiinnikkeen tarkoitus on, että sen avulla droneen voidaan kiinnittää laitteistoa, jolle ei olemassa virallista kiinnitystä. Opinnäytetyö painottui toimivan prototyypin valmistukseen. Opinnäytetyön tilaajana toimi Arctic Drone Labs.

Droneilla on monenlaisia käyttökohteita, mutta teollisuudessa ne painottuvat kuntotarkastuksiin. Teoriaosassa esitellään opinnäytetyön aikana käytössä olleet laitteet, kuten testeissä käytetty DJI:n valmistama Matrice 600 Pro -drone ja Fluke ii900 -ultraäänikamera, jolla valmistettua prototyyppiä testattiin.

Työn suunnitteluvaiheessa pohdittiin erilaisia kiinnikkeitä droneen ja arvioitiin niiden käytännöllisyyttä, teknisiä tietoja, valmistustapaa ja kustannuksia. Ensimmäinen suunniteltu kiinnityssysteemi oli teoriassa toimiva, mutta monimutkaisten osien valmistus olisi ollut kallista ja haastavaa. Toisessa ratkaisussa olisi hyödynnetty pikakiinnitintä, joka vipua vääntämällä saa tukevan otteen nostettavasta laitteistosta. Pikakiinnityksellä oleva prototyyppi olisi ollut helppo valmistaa ja yksinkertainen käyttää. Sopivan pikakiinnittimen löytäminen oli vaikeaa, joten tästä ideasta luovuttiin. Kolmannessa ratkaisussa hyödynnettiin valmista alumiiniprofiilia, jonka keskellä olevaan uraan saa helposti kiinni L-mallisia osia kuusiokoloruuvilla. L-mallisten osien avulla saadaan hyvä ote nostettavasta laitteistosta. Tästä mallista päädyttiin tekemään prototyyppi, koska se oli helppo valmistaa. Ainoat itse valmistettavat osat olivat 3D-tulostetut kiinnityskappaleet, joilla kiinnityssysteemi saadaan kiinni dronen kehikkoon.

Prototyypeistä tehtiin 3D-mallit käyttäen SolidWorksia. 3D-mallien avulla pystyi havainnollistamaan suunniteltua ratkaisua. Kiinnitysratkaisujen lisäksi muita SolidWorksilla mallinnettuja osia olivat kehikko, ultraäänikamera, kaasuanalysaattori ja virtapankki.

Työssä päästiin tavoitteeseen eli toimivan prototyypin valmistukseen. Prototyyppiä testattiin kiinnittämällä se droneen ja laittamalla ultraäänikamera prototyyppiin. Testauksessa ultraäänikameralla kuvattiin videoita, minkä jälkeen tuloksia tutkittiin. Oli tärkeää selvittää, kuinka paljon dronen pitämä ääni häiritsee kameran toimintaa. Tuloksista selvisi, että droneen kiinnitettyä ultraäänikameraa on mahdollista käyttää vuotojen etsimiseen. Prototyyppiä voisi parantaa muun muassa valmistamalla 3D-tulostetut kiinnitysosat alumiinistä. Teoriaosassa löydettyjen tietojen perusteella tultiin johtopäätökseen, että dronejen käyttömahdollisuudet kasvavat tulevaisuudessa kunnossapidossa ja teollisuudessa yleisesti.