Raskere og billigere tunnelarbeid med roboter

Det er svært kostbart og tidkrevende å inspisere og vedlikeholde aldrende infrastruktur som tunneler, oljeraffinerier og broer, for å møte dagens strenge sikkerhetskrav. Tidligere i høst ble det for eksempel kjent at verdens lengste biltunnel, Lærdalstunnelen, kan bli stengt i et helt år på grunn av oppgraderinger som må gjøres for å møte EUs sikkerhetskrav.

Nylig ble de første testene av en helt ny løsning som kan få slutt på lange perioder med nedstengning, utført i Hellas.

Siden 2020 har 13 selskaper og organisasjoner fra seks land jobbet sammen i det europeiske forskningsprosjektet PILOTING, for å gjøre det lettere å utføre inspeksjon og vedlikehold av sivil infrastruktur. Ved hjelp av roboter og digitale løsninger basert på blant annet sensorer og kunstig intelligens skal prosjektet bidra til at oppgavene kan gjøres mer effektivt og mindre kostbart. SINTEF er prosjektets norske partner.

- Målet med PILOTING er at inspeksjonstiden skal ta 80 prosent kortere tid enn tradisjonelle inspeksjonsprosedyrer. Og ved å bruke robotteknologier er målet å redusere inspeksjonskostnadene med minst 25 prosent, sier seniorforsker og prosjektleder for SINTEFs arbeid i prosjektet, Henrik Lundkvist.

Roboter finner skader i infrastruktur

Det EU-finansierte prosjektet utvikler ti droner og bakkeroboter, som nå har blitt testet i reelle omgivelser. Alle disse robotløsningene skal integreres i en brukervennlig og sikker systemplattform.

Forskerne har blant annet utviklet et robotisert bakkekjøretøy med inspeksjonskamera og lidar-teknologi, som skal brukes til å ta bilder og utføre 3D-målinger i vanskelig tilgjengelig infrastruktur. Kjøretøyet har også med seg en drone som tar detaljerte bilder der det er behov for det. Nå testes det også ut algoritmer, som ved hjelp av data som samles inn under inspeksjonen, gjør det mulig å oppdage feil i strukturen automatisk. Disse algoritmene vil også kunne brukes til overvåking av infrastrukturen over tid og bidra til å forutsi når det er tid for vedlikehold.

SINTEFs forskere har en viktig oppgave i dette arbeidet.

Norsk sensorbasert teknologi

- Vi jobber med utviklingen av en sensorbasert løsning for at bakkekjøretøyene skal kunne lokalisere seg selv i en tunnel, hvor det ikke er tilgang til satellittbasert lokalisering. En slik løsning gjør det mulig å finne ut helt nøyaktig hvor skadene i tunnelen er, og gjør det også enkelt å overvåke skadenes utvikling over tid og finne dem igjen ved nye inspeksjoner, forklarer Lundkvist. Løsningen ble nylig testet i Hellas, og forskerne jobber nå med ny og mer robust design og forbedringer av posisjoneringsalgoritmen før PILOTING-løsningene skal ferdigstilles og testes på nytt i Hellas i 2023.

Takket være FORSTERK-midler fra Norges forskningsråd, vil nå SINTEF bidra til at norske aktører som er interessert i robotisert inspeksjon og autonomi, også kan få teste løsningene og lære av PILOTING-prosjektet.

- Vi ønsker kontakt med flere infrastruktureiere og andre selskaper som jobber med inspeksjon, vedlikehold og autonome farkoster. Vi viser gjerne frem løsningene vi har utviklet og gir mulighet til å teste for å vurdere hvordan de kan videreutvikles og tilpasses nye bruksområder og de spesielle utfordringer vi har i Norge, sier Henrik Lundkvist.

Dette prosjektet har fått støtte fra EUs forsknings- og innovasjonsprogram Horizon 2020 etter tilskuddsavtale nr. 871542.

Fakta om prosjektet PILOTING:

PILOTING består av 13 partnere fra Hellas, Spania, Sveits, Frankrike, Norge og Nederland og ledes av spanske FADA-CATEC. SINTEF representerer Norge i prosjektet.
Løsningene som utvikles i prosjektet består av både flyvende og bakkekjørende roboter, AI-algoritmer for analyse av inspeksjons og et informasjonssystem som gjør at analytikerne forholder seg til samme grensesnitt uavhengig av robotplattform.

Systemene testes og evalueres i tre store pilotprosjekter for tre ulike bransjer, herunder raffineri (olje- og gasssektoren), broer og viadukter, og tunneler (sivil-/ transportinfrastruktursektoren).

SINTEF har fått innvilget FORSTERK-midler fra Norges forskningsråd til prosjektet Autonomous Inspection Hub for å tilrettelegge for bruk av resultater fra PILOTING for norske aktører, hovedsakelig for inspeksjon av tunneler.