Etäohjatun kaivinkoneen tiedonkeruujärjestelmä

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa tiedonkeruujärjestelmä Savonian MaSi-hankkeessa käytettyyn pienoismallikaivuriin. Tämän opinnäytetyön tilaajana oli Savonia ammattikorkeakoulu. Päätavoit-teena työssä oli suunnitella sekä asentaa pienoismallikaivuriin hydraulijärjestelmään painetta seuraavat anturit, sekä luoda käyttöliittymä painetiedon graafiseen esittämiseen käyttäjälle. Ohjelmoinnin lisäksi työ-hön sisältyi antureiden kiinnitysyksikön suunnittelu, valmistaminen, sekä antureiden sijoittaminen kaivuriin. Tehdyt muutokset vaativat laajennuskortin asennuksen kaivuriin ja kaapelointi työt. Tuloksena projektin pienoismallikaivuri muokattiin toimimaan verkkoyhteyden avulla, ja sen hydraulijärjes-telmän paineita voitiin seurata reaaliajassa graafisen käyttöliittymän avulla. Käyttäjä pystyy tarkastelemaan tarkasti valittua kanavaa kuvaajan muodossa. Lisäksi kaivurin ohjauslaite saatiin vastaamaan oikean kaivin-koneen ohjauslaitetta. Tämän lisäksi työssä tehtiin ohjelmaan ja laitteeseen pienempiä kehityksiä, jotka helpottavat operoijaa kaivurin käyttämisessä. Kaikki projektin alussa asetetut vaatimukset toteutettiin ja kaivurin lopullisesta versiosta saatiin hyvä pohja tulevaisuuden jatkokehittämiseen. MaSi-hankkeen jatkuessa kaivurin kehitystyö kohdistuu jatkossa tekoälytoimintoihin sekä simulointiympäris-töihin. Jatkokehityksen tavoitteena olisi laajentaa luotua tiedonkeruujärjestelmää lisäämällä erilaisia antu-reita, joilla voidaan mitata ja tarkastella kaivurin käytön aikaisia tapahtumia. Myös 5G-verkon hyödyntämi-nen kaivurin tiedonsiirtojärjestelmässä oli suunnitteilla.

The aim of the thesis was to design and construct a data collection system for the miniature excavator used in the Savonia MaSi project. The thesis was commissioned by Savonia University of Applied Sciences. The pri-mary goal was to design and install pressure sensors in the hydraulic system of the miniature excavator, as well as to create a user interface for graphically presenting the pressure data. In addition to programming, the work included designing and manufacturing sensor mounting unit, as well as positioning sensors in the exca-vator. The modifications made required the installation of an expansion card in the excavator and cabling work in addition. As a result of the project, the miniature excavator was modified to operate via network connection, and the pressure in its hydraulic system could be monitored in real time using a graphical user interface. The user is able to closely examine a specifically chosen pressure channel in graph form. Additionally, the excavator's con-trol device was made to mimic the control device of a real excavator. Moreover, smaller improvements were made to the program and device, facilitating the operator's use of the excavator. All the requirements set at the beginning of the project were fulfilled, and the final version of the excavator provides a solid basis for fu-ture development. As the MaSi project continues, future development efforts for the excavator will focus on artificial intelligence operations and simulation environments. The goal for future development would be to expand the created data collection system by adding different sensors that can measure and observe events occurring during the use of the excavator. Also, the utilization of the 5G network in the excavator's data transfer system was planned.