Turvalaitteiden opetusympäristön suunnittelu

Abstract

Robotiikan muutokset ovat tapahtuneet nopeasti viimeisten vuosikymmenien aikana. Teollisuuden digitalisaatio, automation lisääntyminen ja käytettävien tekniikoiden kehittyminen ovat luoneet roboteille uusia käyttömahdollisuuksia. Robottien uudet tekniikat ja soveltamisalueet ovat myös luoneet tarpeen päivittää myös turvallisuuden vaatimuksia nykyisen tekniikan tasolle. Turvalaitteiden valmistajat ovat kehittäneet uusia turvalaitteissa käytettyjä tekniikoita mahdollistamaan robottien turvallisuuden uusilla sovellusalueilla. Markkinoille tullut 3D-Time-of-Flight turvakamera herätti Jyväskylän ammattikorkeakoulussa kiinnostusta.

Opinnäytetyön tehtävä sekä tavoite oli totetuttaa ensimmäinen sähköherkkien turvalaitteiden oppimisympäristö Jyväskylän ammattikorkeakoululle sekä tutkia uuden 3D turvakameran käyttömahdollisuuksia. Aihe rajattiin robotiikan aihealueeseen eli koneturvallisuuteen. Opinnäytetyössä selvitettiin kosketuksettomaan tunnistukseen perustuvien turvalaitteiden tekniikkaa ja laitteiden soveltuvuutta robottien turvalaitteiksi eri käyttötrkoituksiin.

Opinnäytetyö toteutettiin Jyväskylässä vuonna 2025 lähdeaineistoja tutkimalla, sähköherkkiin turvalaitteisiin (3D Time-of-Flight turvakamera, valoverho ja turvaskanneri) perehtymällä sekä toiminnallisena ke-hittämistutkimuksena. Toiminnallinen kehittämistutkimus suoritettiin tekniikan laboratoriossa syyslukuvuonna 2025 luomalla turvalaitteista toimiva ja helposti muunneltava opetuskokonaisuus.

Tutkimuksen tuloksena syntyi liikuteltava turvalaitteiden oppimisympäristö, jossa oppilaat pääsevät konfiguroimaan turvalaitteita. Oppimisympäristöä tullaan käyttämään koneturvallisuuden opetuksessa Jyväskylän ammattikorkeakoulussa.

Robotics has undergone rapid changes in recent decades. The digitalization of industry, the increase in automation and the development of technologies have created new application possibilities for robots. New technologies and application areas for robots have also created the need to update safety requirements to the level of current technology. Manufacturers of safety equipment have also developed new technologies used in safety equipment to enable the safety of robots in new application areas. The new 3D Time-of-Flight safety camera, which has been released on the market, has aroused interest at Jyväskylä University of Applied Sciences.

The task and goal of the thesis was to implement the first learning environment for electrosensitive safety equipment for Jyväskylä University of Applied Sciences and to study the possibilities of using the new 3D safety camera. The topic was limited to the subject area of robotics, i.e. machine safety. The thesis investigated the technology of safety equipment based on contactless recognition and the suitability of the devices as safety equipment for robots for various applications.

The thesis was carried out in Jyväskylä in 2025 by studying source materials, studying electrosensitive safety devices (3D Time-of-Flight safety camera, light curtain and safety scanner) and as a functional development study. The functional development study was carried out in the technology laboratory in the autumn of 2025 by creating a functional and easily modifiable teaching unit from safety devices.

The research resulted in a mobile learning environment for safety devices, where students can configure safety devices. The learning environment will be used in machine safety teaching at Jyväskylä University of Applied Sciences.